实验12 探究杠杆的平衡条件-2023-2024学年八年级下册物理实验报告册（人教版）

学生实验报告册 物理 八年级下册 （人教版） 实验 十二 探究杠杆的平衡条件 实验目标 1. 通过实验， 探究并了解杠杆的平衡条件。 2. 实验过程中， 通过收集证据、 数据处理， 培养学生归纳、 概括和总结的能力。 实验准备 1. 在杠杆的使用中， 杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。 所谓杠杆平衡 是指杠杆处于 状态或 状态。 初中阶段我们重点研究杠杆处于 状态的情况。 2. 在探究杠杆的平衡条件时， 我们选择的杠杆为外形规则、 质地均匀的直尺 形状， 这样形状的杠杆重心就在直尺的中心。 实验时我们把杠杆的中心挂在支点 的位置， 这样做的目的是 。 此时杠杆重力的力臂是 。 实验过程 1. 提出问题 “小小弹簧秤， 称出大象重”， 杭州的周老师就是借助杠杆原理来称出大象重 的。 生活中的杠杆很多， 例如跷跷板、 剪刀、 扳子、 自行车的刹车车闸、 筷子等 都是杠杆。 一根硬棒， 在力的作用下能绕着固定点转动， 这根硬棒就是杠杆。 人 类很早以前就学会使用杠杆了。 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时， 我们就说杠杆平衡了。 那么杠杆的平 衡需要满足什么条件呢？ 动力、 动力臂和阻力、 阻力臂之间有什么关系时杠杆才 能平衡呢？ 2. 猜想与假设 实验日期 年 月 日 48 请认真思考并跟小组同学讨论进行合理的猜想， 写在下面。 3. 设计与进行实验 （ 1 ） 设计实验 ① 如图， 调节杠杆两端的螺母， 使杠杆在不挂钩码时， 保持 并 ， 达到平衡状态。 ② 在杠杆处于平衡状态时， 分别测出动力 F 1 、 阻力 F 2 、 动力臂 l 1 和阻力臂 l 2 ， 然后经过大量的数据对比， 归纳出杠杆的平衡条件。 （ 2 ） 实验器材 杠杆 （自带刻度） 和支架、 细线、 钩码若干。 （ 3 ） 实验提示 将杠杆中心挂在支点处， 目的是 。 然后调节杠杆两端的 平衡螺母， 若杠杆左端较高， 则应将平衡螺母向 调节， 使杠杆在 位置平衡， 然后在杠杆两侧挂钩码， 直到杠杆恢复平衡， 这样做的好处是 。 （ 4 ） 进行实验 请根据提示填写实验步骤， 并完成实验。 ① 把杠杆 支在支架上， 调节杠杆两端的 ， 使杠杆在不挂钩码时， 保持水平并静止， 达到平衡状态。 ② 在杠杆的两端， 用细线挂上不同数量的钩码， 移动钩码的位置， 使杠杆在 位置平衡， 如图所示。 这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的 。 ③ 把支点右边的钩码重力当作动力 F 1 ， 支点左边的钩码重力当作阻力 F 2 ； 量 出杠杆平衡时的动力臂 l 1 和阻力臂 l 2 ； 把 F 1 、 F 2 、 l 1 、 l 2 的数值填入表中。 ④ 改变力和力臂的数值， 再做几次实验。 4. 收集证据 实验次数 动力 F 1 /N 阻力臂 l 2 /m 1 2 动力臂 l 1 /m 阻力 F 2 /N 3 … 实验十二 探究杠杆的平衡条件 49 学生实验报告册 物理 八年级下册 （人教版） 5. 实验结论 分析表格中的数据， 小组讨论总结杠杆的平衡条件。 杠杆的平衡条件： 。 6. 分析与讨论 （ 1 ） 如图甲杠杆处于静止状态， 某同学 认为这种情况下在杠杆两端挂钩码如图乙所 示， 只要杠杆恢复到图甲位置也可以探究杠 杆的平衡条件。 请对这种做法进行评价。 （ 2 ） 有一组同学猜想： 杠杆的平衡条件可能是 “动力 + 动力臂 = 阻力 + 阻力 臂”。 他们经过实验， 获得了如下表数据： 于是， 他们认为自己的猜想得到了验证， 你认为他们的实验过程存在的问题 是什么？ 拓展与应用 1. 如图甲是 “探究杠杆的平衡条件” 的实验装置： （ 1 ） 调节螺母使杠杆在水平位置平衡时， 应确保杠杆上 （填 “悬 挂” 或 “不悬挂”） 钩码。 （ 2 ） 如图乙所示， 杠杆处于平衡状态， 若不改变 O 点右侧钩码的数目和位 置， 将 O 点左侧的所有钩码都挂在字母 的下方， 仍可实现杠杆在水平位 置平衡。 动力 F 1 /N 动力臂 l 1 /cm 阻力 F 2 /N 阻力臂 l 2 /cm 4 5 5 4 O O A O ea b c d 甲 乙 丙 甲 乙 50 （ 3 ） 如图丙所示要使杠杆在图示位置平衡， 请你在杠杆上的 A 点画出所施加 的最小力 F 的示意图及其力臂 l 。 2. 在 “探究杠杆平衡条件” 的实验中， 如图甲所示： （ 1 ） 实验时， 为了方便测量 ， 应先调节螺母， 使杠杆在水平位置 平衡。 （ 2 ） 在杠杆两端挂上不同数量的钩码， 使杠杆在水平位置平衡， 得到的数据 如下表： 总结数据得出杠杆平衡条件： 。 （ 3 ） 案秤是利用杠杆原理来工作的， 图乙所示的案秤是个不等臂杠杆。 使用 前， 先将游码移至秤杆左端零刻度线处， 若发