杠杆平衡条件 实验专项

杠杆平衡条件 实验专项 的力 杠杆平衡条件 ?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，获得了下研究杠杠的平衡条件 述数据: 1、在“研究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、钩码、线和 F/N 动力臂L/cm 阻力F/N 阻力臂L/cm 动力1122_________等。在实验前，应使杠杆在 位置平衡，这样做是为了 ;若在实验4 5 5 4 过程中，杠杆左端偏高则可将 或 ，使杠杆在 位置平衡，这样做的目于是，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什么问题, 的是 。 只凭一组数据就得出结论具有偶然性,应多次测量寻找普遍规律. 2、甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时，分别得到下面两组数据和结论。他们在交流时，甲不同的物理量之间不能相加。 组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认为甲组产生错误的原因有那些, 5在验证杠杆平衡条件时，某实验小组得到了如图12所示的杠杆平衡甲 组 乙 组 ? 次数 动力动力阻力阻力阻力臂L2 状态。已知每个钩码的质量均相等:若钩码所挂位置不动，将左边的钩动力F1 动力臂L1 阻力F2 F1 臂L1 F2 臂L2 码拿掉一个，为使杠杆仍然保持平衡，右边的约码该拿掉__________个,1 4 5 5 4 7 4 2 14 由此，出杠杆的平衡条件为: 2 3 4 4 3 6 4 8 3 _________________________________ 3 4 5 2 10 结论 动力+ 动力臂=阻力+阻力臂 动力×动力臂=阻力×阻力臂 2.如图所示的是我们探究杠杆平衡条件的实验装置图，实验结束后，通过分析数据，有的同学指出:杠 杆的平衡条件也可以是“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.”平时许多 。 甲组产生错误的原因: 同学也经常用这种观点分析杠杆问题,事实上,这种观点是片面的,因为支点3、在研究“杠杆的平衡条件”的实验中，第一步把杠杆的中点支在支架上，调节杠杆两端的螺母使杠 阻)力作用点的距离并不总是力臂,请你在本实验的基础上,再补充一到动(杆在__________位置平衡，这样做的目的是___________________。如图所7示，物体重2N挂在A点，些器材,通过实验证明杠杆平衡条件在普遍情况下是:“动力×动力臂=阻力要使杠杆水平平衡，应在B点加__________N的力，力的方向是__________;若在C点加力，应加×阻力臂” __________N的方向向__________的力才能使杠杆重新平衡;若物体重为5N，应在B点加__________N(1) 你补充的器材有,刻度尺,，,,弹簧测力计,, 的方向向__________的力才能使杠杆水平平衡。 写出实验步骤 将一端的钩码去掉，用测力计斜拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，读出测力计的示数大小,,比较动力 ×动力到动力作用点的距离和阻力×阻力到阻力作用点的距离是否相等(从而得出动力×动力臂=阻力 ×阻力臂” 3.实验课中，小李和大李一起探究杠杆平衡条件，遇到下列问题，请你帮他解答。 (1)实验开始之前要调节杠杆两端螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态。这一调节过程的目1 在右图研究“杠杆的平衡条件”实验中: 的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为零 实验过程中，给杠杆两端 ?两端螺母的作用是__________________________;若杠杆在使用前发现左端低右端高，要使它在水 挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆保持水平平衡状态，这时就可以读出相应的数据，当然平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________调节;也可将杠杆左也可以通过移动钩码的位置使杠杆在倾斜状态下达到平衡，并进行相关数据的测量，但我们总是选取杠端的平衡螺母向___调;此后，在整个实验过程中，是否还要再旋动两杆的水平平衡状态进行实验，其原因主要是,方便直接从杠杆上读出力臂,, 侧的平衡螺母,________ ?实验时只有8个相同的钩码，杠杆(2)在调节过程中若左边下沉，则应将右端螺母向 右 调。或将左端的螺母向___右___调 上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平(3)小李做完两次后，大李要求他再做一次，小李不明白为什么一定要做三次, 多次测量找出普遍规 律 ; 位置平衡, (4)当杠杆平衡时如下图左所示,若在杠杆的两端同时加挂相同数量的钩码则杠杆作用____逆____转动;(请设计两种):?_在,处挂,个____ ?_在,处挂,个。 若钩码同时向杠杆的两端移动相同的距离,则杠杆____顺_____转动(填顺时针或逆时针) ?若每个钩码重为1N，再给你一个弹簧测力计，为使杠杆仍在原来位 置平衡，此时应在_______(填1—6)位置沿_______方向施加_______ (2)若A点不挂钩码，改在B点挂，要使杠杆平衡，应挂_1___N的钩码;若杠杆右边不挂钩码，改在左 边C点用测力计竖直往上提，杠杆平衡时，测力计的示数为_0.8__N。.若在操作时,想使测力计的示数变 大(测力计仍然竖直向上)请你帮小芳找出一种改进的方法._______________________ 可增加钩码的个 数.或将测力计向右移动. (3)当杠杆右边不挂钩码，用测力计在杠杆左边C点向上提使杠杆平衡，当测力计由竖直向右倾斜时， 测力计的示数将__增大___(填“增大”“不变”或“减小”)其原因是_______ 该力的力臂变小了 (5)第三次小李采用了如上中图示的做法，调节左边的钩码的个数和悬挂位置，使杠杆水平平衡时， 读出测力计示数为F=2.61N，钩码重F=1.96N，测得支点O到这两个力作用点的距离OA=25cm，12(4)下表是某同学在实验中得到的数据，这两组数据中肯定序号为___2__的OB=20cm，他将得到的数据直接代入平衡条件的中，发现F?OA和F?OB并不相等，从而认为12一组有错误，因为___此时动力×动力臂不等于阻力×阻力臂__,如果他的操作杠杆的平衡条件不一定是F? L=F?L，他失误在什么地方,答 此时OA长不是F1的力臂, 。 1122及读数也没有错误，那么产生此组数据错误的原因是__动力臂和阻力臂(6)做完实验后，他们决定亲身体验一下，如上右图，大李和小李用一根均匀的木棒抬重物，大李为反了____ 了减轻小李的负担，他可以 (写一种合理做法);假如大李要承 实验序号 动力F(N) 动力臂L(m) 阻力F(N) 阻力L(m) 担3/5的力，那么，小李的肩头到重物挂点O的距离与大李的肩头到重物挂点O的距离之比是 1122 3:2 。 1 1 0.08 2 0.04 2 2 0.02 1 0.01 (05武汉)在“研究杠杆平衡条件”实验中 (1)实验前出现图甲所示情况，这种情况下杠杆是否是平衡 (填平衡或不平衡)， 为(5)一个同学在研究杠杆平衡条件之后，在支点处挂上了三个钩码，他这样做将__不影响______杠杆了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 调(填“左”或“右”) 平衡(选填“影响”或“不影响”) (6) 为了使实验做得更好，小芳和同学向物理老师进行咨询，老师建秤盘 游码 秤杆 议他们再多测几组数据，并且尽量不用弹簧测力计，最好是在杠杆的 两端都挂钩码。请问老师如此建议的道理 槽码 __________________________________________________(测力计在 读数时有误差，且拉力方向很难与杠杆垂直，这会使测得的实验数据调零 误差较大，不易得出正确结论) 螺丝 砝码盘 支点 (7)小明在12图中左侧挂了2个钩码(一个重为0.5N，横梁上第一小格表示5cm)然后在D点分别沿三 个力的方向施加力，使杠杆重新在水平位置平衡，并记录这三个方向上拉力的大小。实验数据如右表所甲 乙 丙 示，请将表中数据补充完整。分析表中的数据，小明进一步得 实验次序 1 2 3 出结论: (2)实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向 F/N 1.0 0.75 3 当阻力与阻力臂一定时，动力臂越____长___动力越小。 (填“左”或“右”)移动 格。 L/cm 15 20 5 (3)图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆 将 。(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”) (4)如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆，请你根据杠杆的平衡条件，说明用几个不重的砝码就能5.实验台上有如下实验器材:一个带支架的杠杆、一个量程为0,5N的弹簧测力计、六个质量均为100g平衡盘中重得多的货物的道理 动力臂大于阻力臂，则动力小于阻力 。 的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验。证明“在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂4.小芳同学在“探究杠杆平衡条件”时，对杠杆的平衡条件，提出了如下猜想: 保持不变，则动力跟阻力成正比”。 猜想1:动力/动力臂,阻力/阻力臂;猜想2:动力×动力臂,阻力×阻力臂，为此他设计了如图2所示 要求:?在你所设计的实验中，用点A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点B表示弹簧测力的实验，实验中，每个钩码重为1N，杠杆上每格为5cm，杠杆在水平位置平衡，为此，小芳认为他的 两个猜想都得到了验证。(1)你认为他的探究过程有什么问题,_____她只探究了杠杆力臂相等的平衡计作用在杠杆上的位置，请在图16所示的杠杆上标出A点和B点。) 情况，没有对杠杆力臂不相等的平衡情况进行探究_。应进行多种情况下的探究_____ ?写出主要实验步骤: 图16 某小组同学研究有关杠杆平衡的问题，他们在已调节水平平衡的杠杆上用弹簧测力计、钩码分别进行实见右图 (2分) 验，研究过程如图3所示， 2)?用细绳做成两个绳套，分别拴牢在杠杆的A和B点处，调节杠杆使其在水平位置平((弹簧测力计对杠杆的力的为动力、钩码对杠杆的力为阻力，钩 衡。 码均相同且位置保持不变)，请你根据实验情况和测量结果进行分析 将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置。 和归纳。 ?在A点处依次挂1个、2个、3个、4个、5个、6个钩码，在B点处依次竖直向上拉(1) 由甲、乙两图中动力和动力臂大小之间的关系可知:在杠杆弹簧测力计，分别使杠杆在水平位置平衡。将每次实验操作中挂在杠杆上的钩码的总质量和相应的弹簧平衡时，当阻力与阻力臂不变，_________________ 2) 根据四个图中杠杆的平衡与动力,阻力对杠杆转动效果的关(测力计示数记录在表格中。(测出三组数据即可)(4分) 系可知:______________________________ (此题方法很多，方法合理即可得分) (1)动力臂越长,动力越小 (2) 动力与阻力的转动效果相反,杠杆能平衡.. 1.右图所示是某校初三(1)班物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置。 (1) 你认为杠杆两端螺母的作用是什么, ; 若发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的 (2011年广州市初中毕业)用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡25(平衡螺母向 调节;也可将杠杆左端的平衡螺母向 调节。此后在整个 萝卜的轴线水平，如图16所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段(A、B哪段重些呢, 。 实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母, (2)实验小组得到的两组数据如下表所示: 甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想: 实验序号 动力F/N 动力臂l/cm 阻力F/N 阻力臂l/cm 1122A较重; 甲: 1 2 20 1 10 乙: B较重; 2 1 8 2 4 丙: A、B一样重( 这两组数据中，实验序号为 的一组肯定有错误。经检查，发现是测量动力臂时读错了，动AB力臂的实际值比记录值大还是小? 。 1)请设计一个简易实验，判断A、B的轻重( ( 图16 (3)通过此探究实验应该得出的结论是: 。 所用器材: 天平 (4)另一实验小组的同学获得的数据如下表所示: 操作方法: 将天平调节平衡，把A、B两段萝卜分别放入天平的左右两盘中 动力F/N 动力臂l/cm 阻力F/N 阻力臂l/cm 1111现象及结论: 天平的指针向哪边偏转，哪段萝卜就重 4 5 5 4 (2)为进一步研究类似A、B轻重的问题，某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个他们得出的结论是:“动力，动力臂,阻力，阻力臂”，你认为他们的实验存在什么问质量都相等的钩码进行实验(杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示。 题, 。 (5)实验时，若支点O 处摩擦不能忽略，对实验结果不否有影响_________ 没有影响 2(在做研究杠杆平衡的条件实验时，小红根据如图4所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是:“动力× 支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了说明这一结论并不正确，请你在图5 所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂 图17 ?根据图17的实验，可以判断 甲 同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”) 图4 图5 222 ?根据图17的实验，该同学得出结论: 立,”于是小组同学利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向 只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡 上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是: 。 ,,a(这个结论是否正确, 不正确 , ,答案:杠杆自重的影响。 b(用图18所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确( 1.将弹簧测力计斜向右(或斜向左)拉，保持杠杆水平平衡。 2.读出动力:测力计的示数F;量出动力作用点到支点的距离L ,,弹簧测力计 3. 用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小,，量出阻力作用点到支点的距离, ,, 图18 ,( 计算F×L的值与F×L的值，再进行比较，可以得出上述结论不正确 ,,,, 5.(2011年广西桂林)如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 A O O B? ? ? ? 甲 丙 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持 并静止，达到平衡状态。这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量 。左;水平;力臂 (2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码(如图甲)，在B点处挂______个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为: 。他这样得出的结论是否合理, ;为什么, 。 6 F l= F l;不合理;结论具有偶然性(结论没有普遍性 1122 (3)在科学研究中，实验设计的严密性和操作的性都是确保获得正确结论的前提。如图乙所示，“研究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码重为0.5 N，弹簧测力计拉着杠杆并使之在水平位置平衡。读数并计算后发现结果与杠杆平衡条件不符。该实验操作的不规范之处是 .弹簧秤没有沿竖直方向拉 (4)实验结束后，小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成