实验十五探究杠杆平衡条件的实验
【探究目的】：杠杆的平衡条件【实验器材】：杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、细线、【探究假设】：杠杆的平衡可能与“动力和力臂的乘积”、“阻力和阻力臂的乘积”有关。刻度尺；【实验步骤】：①调节杠杆两端的，使横梁平衡。②在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码【每一个钩50g=0.05kg，重为：G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N】，（假设左端砝码的重力产生的拉力为阻力F2，右端钩码的重力产生的拉力为动力F1，）先固定F1大小和动力臂l1的大小，再选择适当的阻力F2，然后移动阻力作用点，改变阻力臂l2大小，直至杠杆平衡，分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的数值，并将实验数据记录在表格中。③固定F1大小和动力臂l1的大小，改变阻力F2的大小，在移动阻力作用点，改变阻力臂l2大小，直至杠杆平衡，记录下此时的阻力F2和阻力臂l2的数值，并填入到实验记录表格中。④改变动力F1的大小，保持动力臂l1的大小以及阻力F2大小不变，再改变阻力F2作用点，直至杠杆重新平衡，记录下此时动力F1大小和阻力臂l2的大小，并填入到实验数据记录表。⑤整理实验器材。【数据记录】：实验数据记录表如下：动力F1（N）步骤2动力臂l1(cm)动力×动力臂(NM阻力F2(N)阻力臂l2(cm)阻力×阻力臂(N•m)步骤3步骤4【实验结论】：根据实验记录数据，探究结论是：公式表示：思考：在上述探究实验中，为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡？答：可以方便用刻度尺来直接测出实验中杠杆的力臂大小【考点方向】：1、实验前杠杆的调节：2、将杠杆调成水平平衡的目的是：3、选择杠杆终点作为支点的好处：4、将砝码换成测力计的好处是：5、将砝码换成测力计的缺点是：6、如上图，乙图和丙图中，弹簧测力计的示数作怎样变化：7、你认为哪个图更合理？答：8、使用弹簧测力计代替钩码最终目的是：9、多次实验的目的是：。。。。。。。。。【经典例题】：【母题】：小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件．(1)若实验前杠杆静止如图甲所示，此时杠杆处于（选填“平衡状态”或“不平衡状态”），可将杠杆.两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡．目的是(2)在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是________________．(3)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．次序123F1/N122l1/cm101015F2/N213l2/cm52010小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是：____________________________。(4)杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆在水平位置重新平衡，应在B点挂个钩码．如果将B处的钩码换成弹簧测力计，那么手对弹簧测力计的拉力（选填“大于”“等于”“小于”）六个钩码的重力。(5)当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近移一格，杠杆____________(填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)．(6)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是。(7)小明实验时改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是________．练习1：（2019苏州）利用杠杆开展相关实验探究：（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到杠杄在水平位置平衡；（2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点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；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（3）始终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，如图丙所示。此过程中，弹簧测力计拉力的力臂（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小。练习2：（2019聊城）下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，（选“左”或“右”）端调节。个同样的钩码，杠杆仍然（2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂在水平位置平衡。（3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重0.5N，请将弹簧测力计的示数填入下表。实验序号1动力F1/N______动力臂L1/m0.15阻力F2/N3.0阻力臂L2/m0.10。上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是____练习3：（2019德阳）如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆________（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于________。（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50g的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂________个质量均为50g的钩码。（3）如图丙所示，现给你一个量程为0～2N的弹簧测力计，若干个50g的钩码，钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在C点处所挂钩码的最多个数为________个。练习4：（2019兵团）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）实验前，杠杆静止时，发现杠杆左端低、右端高，此时杠杆处于______（填“平衡”或“非平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______（填“左”或“右”）调节。（2）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图所示的实验，用量程为5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉（如图中M所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为2.5N；若弹簧测力计斜向上拉（如图中N所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为________（填“大于”或“小于”）2.5N，此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为________（填“30°”“45°”或“60°”）。（3）杠杆上每个平衡螺母的质量为m，杠杆的总质量（含两个平衡螺母）为50m。实验前，调节杠杆在水平平衡的过程中，若只将右端的平衡螺母移动了距离L，则调节前后杠杆（含两个平衡螺母）的重心在杆上移动的距离为_______（填“L”“L\"或\"L”）504948练习5：（2019荆州）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等（1）杠杆在如图甲所示的位置静止时____（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的．（2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）端调节．（3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为______N．当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________．（选填“变大”、“变小”或“不变”）（4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是____________．练习6：（2018枣庄）利用杠杆开展相关实验探究：（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杄在水平位置平衡；（2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点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；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（3）始终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，如图丙所示。此过程中，弹簧测力计拉力的力臂______（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小______。练习7：（2018龙东）小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。（1）若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向置平衡。（2）在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是（填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位。（3）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。次数12F1/N12L1/cm1010F2/N21L2/cm5203215310。个（填“左小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是（4）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使在重新平衡，应在B点挂钩码。当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点0靠近一格，杠杆会侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）。（5）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将练习8：（2018青岛）实验探究：探究杠杄的平衡条件数据如图甲，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如下表：次数动力F1/N动力臂L1/cm1231.01.52.0105152.00.51.5阻力F2/N阻力臂L2/cm51520（填“变大”，“变小”或“不变”）。结论作图1杠杆的平衡条件是。（只有个选项正确，填写对应字母）。②实验进行3次的目的是a．取平均值减小误差b．使每组数据更准确c．归纳出物理规律③如图乙，若用弹簧测力计的拉力作动力，进行实验，请画出其动力臂。
