2026年中考物理必考25个实验考学练实验17探究杠杆的平衡条件 专项练习

**基本信息** 以实验探究为主线，系统整合杠杆平衡调节、数据处理、方案改进等方法，构建"基础操作-原理推导-应用拓展"的逻辑体系，培养科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |平衡调节|4问+多题涉及|平衡螺母调节原则、水平平衡目的|从平衡状态判断到消除自重影响，构建实验前提| |数据处理|3问+6题数据分析|多次实验归纳规律、F₁l₁=F₂l₂应用|从单一数据到普遍规律，体现科学推理过程| |实验改进|3问+弹簧测力计应用|力臂测量技巧、斜拉示数变化分析|从钩码到测力计，拓展力的方向对平衡的影响| |误差评估|2问+故障分析|平衡螺母失效处理、多力作用问题|从理想实验到实际误差，培养质疑创新能力|

实验十七、探究杠杆的平衡条件 【知识点回顾】 如图所示，小明在探究杠杆的平衡条件时，所用的杠杆上相邻刻度线间的距离相等。 1.杠杆平衡及调节分析 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 （2）实验前选择杠杆中点作为支点并调节杠杆在水平位置平衡的目的：避免杠杆 对实验造成影响和 。 （3）实验前杠杆的调节方法：杠杆左端高时应将平衡螺母向 调节，杠杆右端高时应将平衡螺母向 调节。 （4）实验过程中 （选填“能”或“不能”）再调节平衡螺母 2.实验操作及数据分析 杠杆调节平衡后，在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中。 实验次数 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （1）多次实验的目的是 。 （2）根据以上数据得出杠杆的平衡条件是 。 （3）杠杆调节平衡后，在杠杆上的A点挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂 个钩码。杠杆平衡后，将A点和B点下方的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆此时会 （选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”） 3.实验延伸 某次实验中，同学们用如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡，但老师却提醒大家不要采用这种方式，主要是因为 （填字母）。 A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多 4.实验方案改进 如图丁所示，小明实验时将一端的钩码换成弹簧测力计。 （1）为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小，在B点应该沿 方向拉弹簧测力计，直至杠杆在 位置平衡。 （2）在A点挂2个钩码，每个钩码重0.5 N，在B点按（1）中的要求拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N。 （3）当弹簧测力计改为斜拉时（如图丁中b位置），要使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”） 5.交流与评估 在交流评估环节中，一小组的同学提出他们未能完成实验，原因是无论怎样调节平衡螺母，都不能使杠杆在水平位置平衡，于是同学们就此展开了讨论，下列说法合理的是 （填字母）。 A.可能是实验器材未放置在水平桌面上 B.可能是杠杆左右两边平衡螺母的质量相差太大 C.可以增大支点处的摩擦，使杠杆在水平位置平衡 D.在杠杆偏高一侧的平衡螺母处粘上适量的橡皮泥，使杠杆在水平位置平衡 【精练】 1．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： (1)在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母适当向 （选填“左”或“右”）调节。 (2)调好后，小明按图乙进行实验，小红按图丙进行实验，你认为按图 进行实验更好，理由是便于测量 。 (3)实验数据如表，分析实验数据，可以得出杠杆的平衡条件： 。（用表中给出的物理量符号表示） 实验次数 阻力/N 阻力臂/cm 动力/N 动力臂/cm 1 1.5 20 1.2 25 2 1.0 15 1.5 10 3 0.5 10 1.0 5 (4)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了________。（填字母） A．多次测量取平均值减小误差 B．获取多组实验数据归纳出物理规律 (5)实验结束后，小明同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是他利用图丁所示的装置进行探究，发现杠杆平衡条件不成立，其原因是 。 2.小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中：（每个钩码的质量是 50 g，杠杆每格长为 5 cm，g 取 10 N/kg） （1）将装置放在水平桌面上，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节；调节杠杆在水平位置平衡的目的是________________________________。 （2）在调平的杠杆两端挂上钩码并调节钩码的位置，仍使杠杆水平平衡，杠杆左边钩码的重力记为动力 F₁，右边钩码的重力记为阻力 F₂，并且读出动力臂 l₁ 和阻力臂 l₂，接着改变钩码的________和钩码的位置重复上述实验，其目的是________________________________。 （3）第 1、2 次杠杆平衡时的实验数据已填入下表，图乙是第 3 次杠杆平衡时的情景，此时杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________、②为________，分析实验数据可得出杠杆的平衡条件：________________________________。 实验次数 动力F₁/N 动力臂l₁/m 阻力F₂/N 阻力臂l₂/m 1 0.5 0.16 1.0 0.08 2 2.0 0.15 1.5 0.2 3 1.5 0.1 ① ② （4） 给图乙所示的杠杆左侧增加一个钩码，杠杆发生倾斜，为使杠杆再次在水平位置平衡，应将右侧钩码向________（选填“左”或者“右”）移动________格。当杠杆在水平位置再次平衡后，将杠杆两侧下方所挂的钩码同时向远离支点 O 的方向移动 1 格，则杠杆________________（选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。 （5）小明利用弹簧测力计代替右侧钩码，设计了如图丙所示实验。这样的好处是________________；为使杠杆保持水平平衡，且方便测量力臂，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向应是________。若将弹簧测力计向左倾斜沿虚线方向向下拉杠杆，使杠杆保持水平平衡，则弹簧测力计的示数会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 3．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆 （是/不是）平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 端移动，在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。 (2)杠杆平衡后，小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码，杠杆将向 端倾斜。 (3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），测力计示数将 。 (4)如图丁所示，已知每个钩码重，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计示数大小为 N。 (5)调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 5 8 8 5 2 4 10 10 4 3 3 15 15 3 记录数据后，某同学分析实验数据得到如下结论：；请判断该同学结论与实验结果 ，与杠杆平衡条件 （相符/不符），你排除该同学结论的理由是 。 4．小峰做探究“杠杆平衡条件”的实验时，杠杆刻度均匀。 (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态。此时应将杠杆的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡，便于测量 。 (2)如图乙所示，在A处挂2个质量均为50g的钩码，在B处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N。 (3)如图丙所示，保持A处所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计从位置缓慢转到位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中弹簧测力计的示数将 ，拉力（弹簧测力计示数）与其力臂的乘积将 。（均填“变大”“变小”或“不变”） (4)图乙中竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计的示数将 （填“变大”“变小”或“不变”），请用简短的语言解释理由： 。 5．在探究杠杆平衡条件时，所用每个钩码的质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)如图1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节。杠杆水平平衡后，在A点悬挂2个钩码，如图2所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂______个钩码； (2)如图3所示，若每个钩码质量为50g，则应在C点施加一个F=______N的竖直拉力作为动力，来维持杠杆水平平衡。此时该杠杆与下图中的______正常使用时的杠杆类型相同；（取g=10N/kg） AB．C． (3)在图3中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图4所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力F′______F。（选填“>”“=”或“<”） 6.图甲是我国古代汲水农具——桔槔，它是在竖立的支架上加一根长木杆，在长木杆的一端固定一个重物，另一端悬挂一个汲水器汲水时，人需要用力下拉将汲水器放在水中；待汲水器加满水后，在重物作用下，将汲水器拉起，为了解桔槔的工作原理，实践小组的同学设计实验探究杠杆的平衡条件。 （1）当杠杆静止时如图乙所示，为了让杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节； （2）实践小组的同学收集了以下两个记录实验数据的表格，其中_______（选填“表一”或“表二”）中的数据更合理，理由是_______； 表一 表二 实验次数 实验次数 1 4 5 4 5 1 4 3 3 4 2 3 4 3 4 2 2 6 4 3 3 2 4 2 4 3 3 2 1 6 （3）若使用桔槔汲水时，发现装满水后的汲水器无法被拉起，请你对桔槔进行改进，使它能拉起装满水的汲水器，你的改进方案是_______。 参考答案 【知识点回顾】 如图所示，小明在探究杠杆的平衡条件时，所用的杠杆上相邻刻度线间的距离相等。 1.杠杆平衡及调节分析 （1）杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 （2）实验前选择杠杆中点作为支点并调节杠杆在水平位置平衡的目的：避免杠杆 自身重力 对实验造成影响和 便于测量力臂 。 （3）实验前杠杆的调节方法：杠杆左端高时应将平衡螺母向 左调节，杠杆右端高时应将平衡螺母向 右调节。 （4）实验过程中 不能 （选填“能”或“不能”）再调节平衡螺母 2.实验操作及数据分析 杠杆调节平衡后，在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中。 实验次数 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （1）多次实验的目的是 使实验结论具有普遍性 。 （2）根据以上数据得出杠杆的平衡条件是 F1l1=F2l2 。 （3）杠杆调节平衡后，在杠杆上的A点挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点 挂 6 个钩码。杠杆平衡后，将A点和B点下方的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆此时会 左端下沉 （选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”） 3.实验延伸 某次实验中，同学们用如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡，但老师却提醒大家不要采用这种方式，主要是因为 D （填字母）。 A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多 4.实验方案改进 如图丁所示，小明实验时将一端的钩码换成弹簧测力计。 （1）为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小，在B点应该沿 竖直 方向拉弹簧测力计，直至杠杆在 水平 位置平衡。 （2）在A点挂2个钩码，每个钩码重0.5 N，在B点按（1）中的要求拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 1.5 N。 （3）当弹簧测力计改为斜拉时（如图丁中b位置），要使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”） 5.交流与评估 在交流评估环节中，一小组的同学提出他们未能完成实验，原因是无论怎样调节平衡螺母，都不能使杠杆在水平位置平衡，于是同学们就此展开了讨论，下列说法合理的是 B （填字母）。 A.可能是实验器材未放置在水平桌面上 B.可能是杠杆左右两边平衡螺母的质量相差太大 C.可以增大支点处的摩擦，使杠杆在水平位置平衡 D.在杠杆偏高一侧的平衡螺母处粘上适量的橡皮泥，使杠杆在水平位置平衡 【精练】 1．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： (1)在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母适当向 （选填“左”或“右”）调节。 (2)调好后，小明按图乙进行实验，小红按图丙进行实验，你认为按图 进行实验更好，理由是便于测量 。 (3)实验数据如表，分析实验数据，可以得出杠杆的平衡条件： 。（用表中给出的物理量符号表示） 实验次数 阻力/N 阻力臂/cm 动力/N 动力臂/cm 1 1.5 20 1.2 25 2 1.0 15 1.5 10 3 0.5 10 1.0 5 (4)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了________。（填字母） A．多次测量取平均值减小误差 B．获取多组实验数据归纳出物理规律 (5)实验结束后，小明同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是他利用图丁所示的装置进行探究，发现杠杆平衡条件不成立，其原因是 。 【答案】(1) 平衡 右 (2) 丙 力臂 (3) (4)B (5)杠杆自重对实验造成影响 2.小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中：（每个钩码的质量是 50 g，杠杆每格长为 5 cm，g 取 10 N/kg） （1）将装置放在水平桌面上，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调节；调节杠杆在水平位置平衡的目的是________________________________。 （2）在调平的杠杆两端挂上钩码并调节钩码的位置，仍使杠杆水平平衡，杠杆左边钩码的重力记为动力 F₁，右边钩码的重力记为阻力 F₂，并且读出动力臂 l₁ 和阻力臂 l₂，接着改变钩码的________和钩码的位置重复上述实验，其目的是________________________________。 （3）第 1、2 次杠杆平衡时的实验数据已填入下表，图乙是第 3 次杠杆平衡时的情景，此时杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________、②为________，分析实验数据可得出杠杆的平衡条件：________________________________。 实验次数 动力F₁/N 动力臂l₁/m 阻力F₂/N 阻力臂l₂/m 1 0.5 0.16 1.0 0.08 2 2.0 0.15 1.5 0.2 3 1.5 0.1 ① ② （5） 给图乙所示的杠杆左侧增加一个钩码，杠杆发生倾斜，为使杠杆再次在水平位置平衡，应将右侧钩码向________（选填“左”或者“右”）移动________格。当杠杆在水平位置再次平衡后，将杠杆两侧下方所挂的钩码同时向远离支点 O 的方向移动 1 格，则杠杆________________（选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）。 （5）小明利用弹簧测力计代替右侧钩码，设计了如图丙所示实验。这样的好处是________________；为使杠杆保持水平平衡，且方便测量力臂，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向应是________。若将弹簧测力计向左倾斜沿虚线方向向下拉杠杆，使杠杆保持水平平衡，则弹簧测力计的示数会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）平衡　右　便于测量力臂且避免杠杆自重对实验的影响　（2）数量　使结论更具有普遍性（3）1.0　0.15　动力×动力臂=阻力×阻力臂 （F₁l₁=F₂l₂）　（4）右　1　左端下沉　（5）能直接读出力的大小（或可以改变力的方向）　竖直向下　变大 3．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆 （是/不是）平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 端移动，在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。 (2)杠杆平衡后，小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上 个钩码，使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码，杠杆将向 端倾斜。 (3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的B点，当弹簧测力计由位置a转至位置b的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图丙），测力计示数将 。 (4)如图丁所示，已知每个钩码重，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计示数大小为 N。 (5)调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 5 8 8 5 2 4 10 10 4 3 3 15 15 3 记录数据后，某同学分析实验数据得到如下结论：；请判断该同学结论与实验结果 ，与杠杆平衡条件 （相符/不符），你排除该同学结论的理由是 。 【答案】(1) 是 右 便于测量力臂 (2) 3 左 (3)变大 (4)3 (5) 不符 不符 不同的物理量不能直接相加 4．小峰做探究“杠杆平衡条件”的实验时，杠杆刻度均匀。 (1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态。此时应将杠杆的平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，直至杠杆在水平位置平衡，便于测量 。 (2)如图乙所示，在A处挂2个质量均为50g的钩码，在B处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N。 (3)如图丙所示，保持A处所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计从位置缓慢转到位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中弹簧测力计的示数将 ，拉力（弹簧测力计示数）与其力臂的乘积将 。（均填“变大”“变小”或“不变”） (4)图乙中竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计的示数将 （填“变大”“变小”或“不变”），请用简短的语言解释理由： 。 【答案】(1) 平衡 右 力臂 (2)1.5 (3)变大 不变 (4) 不变 见解析 （4）动力臂和阻力臂的比值不变，所以拉力大小不变。 5．在探究杠杆平衡条件时，所用每个钩码的质量均相等、杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)如图1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节。杠杆水平平衡后，在A点悬挂2个钩码，如图2所示，为使杠杆保持水平平衡，应在B点悬挂______个钩码； (2)如图3所示，若每个钩码质量为50g，则应在C点施加一个F=______N的竖直拉力作为动力，来维持杠杆水平平衡。此时该杠杆与下图中的______正常使用时的杠杆类型相同；（取g=10N/kg） AB．C． (3)在图3中杠杆水平平衡的基础上，在支架上固定1个滑轮，将悬挂钩码的细线绕过滑轮，如图4所示。若仍使杠杆保持水平平衡，则竖直拉力F′______F。（选填“>”“=”或“<”） 【答案】(1) 右 3(2) 0.6 B(3)< 6．图甲是我国古代汲水农具——桔槔，它是在竖立的支架上加一根长木杆，在长木杆的一端固定一个重物，另一端悬挂一个汲水器汲水时，人需要用力下拉将汲水器放在水中；待汲水器加满水后，在重物作用下，将汲水器拉起，为了解桔槔的工作原理，实践小组的同学设计实验探究杠杆的平衡条件。 （1）当杠杆静止时如图乙所示，为了让杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节； （2）实践小组的同学收集了以下两个记录实验数据的表格，其中_______（选填“表一”或“表二”）中的数据更合理，理由是_______； 表一 表二 实验次数 实验次数 1 4 5 4 5 1 4 3 3 4 2 3 4 3 4 2 2 6 4 3 3 2 4 2 4 3 3 2 1 6 （3）若使用桔槔汲水时，发现装满水后的汲水器无法被拉起，请你对桔槔进行改进，使它能拉起装满水的汲水器，你的改进方案是_______。 【答案】 右 表二 表一的数据具有特殊性，可能得出错误结论（合理即可） 增加重物的质量 1 学科网（北京）股份有限公司 $