实验2 探究杠杆的平衡条件-【一战成名新中考】2025安徽中考物理·一轮复习·随堂精讲测（讲册）

随堂精讲测·安徽物理 模 块 四 　 力 学 3. 教材素材题 (HY 八下图 6-43)如图所示,人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠 杆,当手托物件曲肘时,胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力,物件对前臂施加一 个阻力. 前臂相当于一个　 费力　 杠杆,假设小臂的长度为 0. 3 m,铅球的重力为 30 N, 动力臂的长为 5 cm,则肱二头肌对前臂拉力为　 180　 N(不考虑杠杆自重及摩擦) . 第 3 题图 　 　 　 　 第 4 题图 4. 如图所示,请画出作用在杠杆 B 端上最小的动力 F1 和阻力 F2 的力臂 l2 . 教材实验一遍过 探究杠杆的平衡条件 (2022 版课标要求必做实验,2022. 19) 过要点　 做真实验 1. 实验装置图(如图 1 所示) 图 1 　 　 　 　 图 2 　 　 　 　 2. 实验器材:杠杆(带刻度)、支架、若干相同钩码(重力已知)、弹簧测力计. (1)使用带刻度的杠杆:方便读取力臂的数值􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍. (2)选择杠杆中点作为支点􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍的目的:消除杠杆自重对实验的影响􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍. (3)使用弹簧测力计替代杠杆一端的钩码:能直接测出拉力的大小,实验操作更方便,并且 可以任意改变力的大小和方向􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍. 3. 进行实验 (1)实验前,通过平衡螺母调节杠杆水平平衡的原则是“左高向左调,右高向右调”􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍. 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀦂 􀦂 􀦂􀦂 说明 1:杠杆平衡状态的判断:当杠杆处于水平静止、倾斜静止或匀速转动时均处于平衡状态,本实 验中杠杆必须处于水平静止状态(若杠杆匀速转动,力臂无法测量) . 说明 2:实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的:便于测量力臂、避免杠杆自重对实验的影响. (2)若某次实验前,杠杆静止时如图 2 所示,则杠杆处于　 平衡　 (选填“平衡”或“非平 衡”)状态,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向　 左　 (选填“左”或“右”)调节. (3)当杠杆水平平衡后,在实验过程中　 不能　 (选填“能”或“不能”)通过调节平衡螺母 使杠杆平衡. 4. 实验数据记录 多次改变杠杆两端所挂钩码的数量和位置,使杠杆在水平位置平衡,记录对应的 F1、l1、 38 随堂精讲测·安徽物理 模 块 四 　 力 学 F2、l2,如下表所示,然后分析数据,总结规律. 实验次数 动力 F1 / N OA 间距离 l1 / cm 阻力 F2 / N OB 间距离 l2 / cm 1 0. 5 10 1. 0 5 2 1. 0 15 1. 5 10 3 2. 0 5 1. 0 10 5. 实验结论:杠杆的平衡条件:动力×动力臂􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 =阻力×阻力臂􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍(即F1 l1 =F2 l2􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 ). 提能力　 拓展延伸 (1)[实验装置改进]为了使实验操作更方便,小华使用弹簧测力计替代杠杆一端的钩码,其 优点是:①可以直接测出拉力的大小;②可以任意改变力的大小和　 方向　 ;为了便于测 量力臂,需沿　 竖直　 方向拉动弹簧测力计. (2)本实验中发现,钩码对杠杆拉力的方向都是竖直向下的,于是得出结论:“杠杆的平衡 条件为:动力×动力作用点到支点的距离 =阻力×阻力作用点到支点的距离”,老师指出该 结论是错误的,请你提出一条实验改进的建议:　 用弹簧测力计代替杠杆右端的钩码,沿 非竖直方向作用在杠杆上,使杠杆在水平位置平衡,并记下对应的拉力和力臂的大小　 . (3)杠杆水平平衡时,在杠杆两端加减钩码个数或移动钩码位置后,可根据“F1 l1 ” 和 “F2 l2”的大小关系来判断杠杆的状态,若相等,则杠杆　 水平平衡　 ;若不相等,哪边乘积 大,杠杆向哪边倾斜. 如图 3 所示,杠杆上的刻度均匀,调节杠杆水平平衡后,在 A 点挂 2 个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在 C 点挂　 4　 个相同的钩码;为使杠杆向右倾斜, 应在 C 点至少挂　 5　 个相同的钩码. 　 　 图 3 　 　 　 图 4 　 　 　 图 5 　 甲 　 乙 　 　 　 　 　 　 图 6 (4)保持图 3 杠杆 A 点所挂钩码的数量和力臂长度不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多 组动力臂 l1 和动力 F1 的数据,绘制了 l1 -F1 的关系图像,如图 4 所示. 请根据图像推算,当 l1 = 30 cm 时,F1 = 　 0. 5　 N. (5)如图 5 所示,在杠杆左边离支点 2 格的位置挂 4 个钩码(每个钩码重均为 a),在杠杆 左边离支点 4 格的 C 处用弹簧测力计与水平方向成 30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位 置平衡,水平平衡时弹簧测力计的示数为　 4a　 . 拓视野　 全国新考法 [新情境]为帮助学生理解力臂,老师自制了图 6 甲所示的“杠杆力臂演示仪”,杠杆 AOB 可 绕 O 点(螺母)转动,不计摩擦和杠杆自身重力. 当杠杆处于图乙所示水平位置平衡时,松 开螺母保持 OA 水平不动,使 OB 向下折,再拧紧螺母形成一根 AOB′(B′对应 B 点) . 保持 物块 M 的位置不变,要使杠杆在图 6 乙所示位置保持平衡,则应将物块 N 移动到　 ②　 (选填“①”“②”或“③”)处. 48 随堂巩固小练 1. 大气压　 摩擦　 重　 会　 2. 大于　 小于 命题点 6　 浮力的理解及相关判断 基础知识梳理 ①压力不同　 ②竖直向上　 ③G-F拉 　 ④大　 ⑤ρ液 V排 g　 ⑥>　 ⑦<　 ⑧ = 　 ⑨ = 　 ⑩ = 　 􀃊􀁉􀁓>　 􀃊􀁉􀁔<　 􀃊􀁉􀁕>　 􀃊􀁉􀁖< 􀃊􀁉􀁗 = 　 􀃊􀁉􀁘 = 　 􀃊􀁉􀁙<　 􀃊􀁉􀁚 = 随堂巩固小练 1. 小于　 变大　 <　 0. 5　 2. 3. 4　 2. 7×103 　 3. 6　 300 4. 2 000　 30　 10　 5. = 　 不变　 变大　 减小 教材实验一遍过 实验 1　 探究浮力大小与哪些因素有关 3. (1)无关　 (2)甲、乙、丙(或甲、乙、丁) 　 大　 (3)密度　 越大　 控制变量　 探究液体压强的大小与哪些因素有关 【提能力·拓展延伸】(1)3. 6　 1. 2　 (2) 3×103 　 甲、丁、戊 (或甲、丙、戊)　 (3)a　 无　 (4)不可靠　 没有控制橡皮泥 排开液体的体积相同　 【拓视野·全国新考法】 = 实验 2　 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 3. (2)盛满水　 4. (2)物体排开液体所受重力的大小 (3)得到普遍规律　 5. (1)大　 (2)小　 (3)小　 大 【提能力·拓展延伸】(1)变小　 (2)保持不变　 不一定 大单元三　 功和机械能　 简单机械 命题点 1　 功、功率的理解及相关计算 基础知识梳理 ①力　 ②移动了距离　 ③Fs　 ④ W F 　 ⑤ W s 　 ⑥之比　 ⑦快 慢　 ⑧起重机提升大石头时,每秒做的功为 4×103 J　 ⑨ W t ⑩W　 􀃊􀁉􀁓103 　 􀃊􀁉􀁔Fv 随堂巩固小练 1. (1)✕　 (2)✕　 (3)✕　 (4)√　 (5)✕　 (6)√ 2. 200　 0　 3. 0. 6　 0　 4. 5 400　 10. 8　 5. 8. 64×108 　 1. 2× 104 　 6. C　 7. D 命题点 2　 机械能及其转化 基础知识梳理 ①运动　 ②高度　 ③弹性形变　 ④质量　 ⑤速度　 ⑥大　 ⑦位置　 ⑧弹性形变量　 ⑨不变 随堂巩固小练 1. (1)增大　 减小　 (2)减小　 增大　 减小　 (3)减小　 减 小　 减小　 (4)弹性势　 弹性势　 动　 2. (1) >　 由于空气 阻力,小球的机械能减小　 (2)变小　 重力势　 变小　 3. D 教材实验一遍过 探究物体的动能跟哪些因素有关 3. (1)钢球推动木块运动距离的远近 　 远 　 (2) a. 乙、丙 　 初速度　 大　 b. 甲、乙　 不同　 大　 大 【提能力·拓展延伸】(1)增大　 减小　 (2)减小　 增大　 减 小　 内　 (3)不能　 木块将做匀速直线运动,无法停下来　 (4)相等 【拓视野·全国新考法】(1)相同　 橡皮泥的形变程度 (2)相同　 速度　 摩擦力 命题点 3　 杠杆 基础知识梳理 ①固定点　 ②阻力　 ③动力作用线　 ④阻力作用线 ⑤F1 l1 =F2 l2 　 ⑥大于　 ⑦小于　 ⑧等于 随堂巩固小练 1. ABD　 C　 EF　 2. 省力　 300　 逐渐减小　 3. 费力　 180 4. 如答图所示 第 4 题答图 教材实验一遍过 探究杠杆的平衡条件 3. (2)平衡　 左　 (3)不能 【提能力·拓展延伸】(1)方向　 竖直　 (2)用弹簧测力计代 替杠杆右端的钩码,沿非竖直方向作用在杠杆上,使杠杆在 水平位置平衡,并记下对应的拉力和力臂的大小　 (3)水平 平衡　 4　 5　 (4)0. 5　 (5)4a 【拓视野·全国新考法】② 命题点 4　 滑轮、滑轮组及其机械效率 基础知识梳理 ①等臂　 ②2　 ③ = 　 ④2　 ⑤2　 ⑥2　 ⑦3　 ⑧力的方向　 ⑨省力　 ⑩省力　 􀃊􀁉􀁓改变力的方向　 􀃊􀁉􀁔有用功　 􀃊􀁉􀁕额外功 􀃊􀁉􀁖有用功　 􀃊􀁉􀁗总功　 􀃊􀁉􀁘 W有 W总 　 􀃊􀁉􀁙小于　 􀃊􀁉􀁚小于 随堂巩固小练 1. C　 2. (1)2　 (2)4　 200　 (3) 2 000　 100　 (4) 1 600　 (5)80%　 (6)大　 3. 动　 0. 2　 0. 3 4. 如答图所示 第 4 题答图 教材实验一遍过 测量滑轮组的机械效率 2. η= W有 W总 　 4. (2)匀速　 二力平衡　 等于　 (3)绳子自由端 移动的距离 s　 nh　 (6)a. 所挂钩码的重力(或数量) 　 b. 重 力　 6. 高　 小　 无关　 【提能力·拓展延伸】 (1)不正确　 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 931