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在探究杠桿的平衡條件

發布時間: 2021-03-18 12:50:03

1. 探究杠桿的平衡條件

實驗名稱:探究杠桿的平衡條件
實驗目的
1、通過本次實驗中,讓杠桿在水平位置平衡,了解到設計實驗探究的科學思想。
2、獲得杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂 F1×L1=F2×L2
3、能夠理解杠桿平衡狀態的基本含義。
實驗器材:杠桿、支架、一盒鉤碼、固定在杠桿上的掛物環、彈簧測力計。
實驗要求:1、會組裝杠桿,探究杠桿的平衡條件。
實驗步驟:
第一步、把杠桿安裝在支架上,使其能靈活地繞支點轉動,調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿處於水平靜止狀態,使杠桿水平靜止。
第二步、先在支點左側,20cm處掛一個0.5N的鉤碼,試一試需要在指點的右側10cm處掛幾個鉤碼,能夠使杠桿再一次水平靜止,杠桿水平靜止後,將實驗所測數據填入實驗記錄的表格內,將作用在杠桿左邊的力,作為動力F1,則F1=0.5N,動力臂L1為20cm,F1×L1=10
作用在杠桿右側的力為F2,F2=1N,阻力臂L2為10cm,F2×L2=10
(改變鉤碼的位置和鉤碼的個數,再做一次實驗,)
第三步、將支點左側,距支點5cm處,掛3個鉤碼,試試看,在支點右邊15cm處,需要掛幾個鉤碼可以使杠桿再次水平靜止。
待杠桿在水平位置平衡後,把實驗數據填入記錄表格內,動力F1,F1=1.5N,動力臂L1為5cm,F1×L1=7.5,作用在杠桿右側的力為F2,F2=0.5N,阻力臂L2為15cm,F2×L2=7.5.
第四步、通過兩次記錄的實驗數據,進行對比分析,
知道:杠桿平衡時,動力×動力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2
結論:a、杠桿的平衡狀態是指杠桿處於勻速轉動狀態,或者靜止狀態,靜止時的位置不一定是在水平位置。
b、杠桿處於平衡狀態時,動力×動力臂=阻力×阻力臂
附表:
實驗次數 動力(N) 動力臂(M) 動力×動力臂 阻力(N) 阻力臂(M) 阻力×阻力臂
1
2

希望幫助到你,若有疑問,可以追問~~~
祝你學習進步,更上一層樓!(*^__^*)

2. 在探究杠桿的平衡條件的實驗中:(1)小明將杠桿放在水平桌面上,發現杠桿右端下傾,那麼他應該將杠桿左

(1)杠桿放在復水平桌制面上,發現杠桿右端下傾.根據杠桿的平衡條件,故應該將杠桿左端的螺母向左調節,使杠桿在水平位置平衡.
當杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來;
(2)由圖可知,杠桿左邊鉤碼個數與格數的乘積為12,由杠桿平衡條件知,杠桿右邊鉤碼個數與格數的乘積為12,但由於鉤碼總數為8,A點已掛4個,故杠桿右邊鉤碼個數不能超過4,所以應在杠桿右側3處掛4個鉤碼或右側4處掛3個鉤碼,如下圖:

(3)本實驗中進行多次測量的目的是:避免實驗次數過少,導致實驗結論具有偶然性,便於從中尋找規律.故A正確;
(4)不能得出探究結論;因為一次實驗獲得的數據有偶然性,不能反映普遍規律.
故答案為:(1)左;便於直接讀出力臂;(2)如上圖;(3)A;(4)不能,因為一次實驗獲得的數據有偶然性,不能反映普遍規律.

3. 在探究杠桿的平衡條件的實驗中保持杠桿在水平位置平衡的

(1)在探究杠桿平衡條件的實驗中,保持杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便於直接從杠桿上測量力臂;
(2)彈簧測力計拉力方向斜向右下方,仍然使杠桿在原來的位置平衡時,動力臂變小,阻力、阻力臂不變,根據杠桿平衡條件得,動力變大,彈簧測力計示數變大.
故答案為:力臂的大小;變大.

4. 在探究「杠桿的平衡條件」實驗中 (1)實驗前出現下圖甲所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,應將杠桿

2
便於測量力臂 不能 數據太少,結論不具有普遍性

5. 在「探究杠桿的平衡條件」實驗中,首先應調節杠桿兩端的______,使杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是為

(1)實驗前應先調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是:排除杠桿自重對實驗的影響,便於測量力臂大小;杠桿的左端偏高,使杠桿左端或右端的平衡螺母向偏高的左端移動.
(2)第1次實驗:根據杠桿平衡條件f1l1=f2l2得,1.5n×10cm=1n×l2,∴l2=15cm.
第2次實驗:根據杠桿平衡條件f1l1=f2l2得,1n×20cm=f2×10cm,∴f2=2n.
(3)杠桿在水平位置平衡,f1的方向垂直於杠桿時,力臂才在杠桿上.如圖,f1傾斜拉動杠桿在水平位置平衡,力臂不在杠桿上,所以動力臂l1讀取錯誤.
(4)若兩端都用鉤碼,則需不斷調節鉤碼的位置及數量使杠桿平衡,可能操作有些麻煩,若另一端用彈簧測力計豎直向下拉的方法做實驗,這樣只要確定測力計的位置,通過改變力的大小便可很快使杠桿在水平位置平衡,更加方便.
故答案為:(1)水平;排除杠桿自重對實驗的影響,便於測量力臂大小;便於讀出力臂;左;左;
(2)15;2;
(3)l1讀錯了;
(4)用彈簧測力計豎直向下拉杠桿時,由於測力計的力可以連續變化,容易得到所需要的力,不需要調整力臂,所以這種方法很容易使杠桿平衡.

6. 在「探究杠桿的平衡條件」的實驗中: (1)在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖(甲)所示。為使杠桿在

(1) 水平,右(2)二,便於從杠桿上直接讀取力臂(3)杠桿自重的影響(每空1分)

7. 在「探究杠桿的平衡條件」的實驗中(1)如圖(a),杠桿在支架上,要使其在水平位置平衡,可將杠桿左端的


(1)由圖a知,因為杠桿右端較高,所以應將杠桿左端或右端的平衡螺母向右調;
(2)由圖b知,杠桿在水平位置平衡,並且力豎直作用在杠桿上,力的力臂在杠桿上,便於測量力臂大小;
根據杠桿平衡條件:
F1L1=F2L2
3×0.5N×20cm=F2×15cm
解得F2=2N
(3)由圖c知,當彈簧測力計傾斜拉動杠桿時,拉力的力臂變小,但是鉤碼阻力和阻力臂不變,根據杠桿的平衡條件,彈簧測力計示數與其力臂的積不變,因此彈簧測力計的拉力會變大.
故答案為:
(1)右;
(2)便於測量力臂;2;
(3)變大.

8. 在探究「杠桿的平衡條件」實驗中,(1)實驗前應先調節杠桿在水平位置平衡,其目的是______.(2)杠桿平

(復1)杠桿只有在水平位置平衡時制,杠桿本身才與豎直方向下的重力方向垂直,此時的力臂正好在杠桿上,是杠桿的長度,測量起來非常方便,同時,重力作用線過支點,還可以消除杠桿重力對杠桿平衡的影響;
(2)設每隻鉤碼的重力G,杠桿每一格的長度為s,由杠桿的平衡條件可得,2G×2s=nG×s,解得,n=4,則在杠桿b處應掛的鉤碼數是4個;
(3)斜向下拉,力臂變小,力變大.
(4)反向延長動力的作用線,從支點O向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是力臂.如下圖所示:
故答案為:
(1)便於在杠桿上直接讀出力臂大小;4;
(3)大於;
(4)如圖所示

9. 在探究「杠桿的平衡條件」的實驗中(每個鉤碼重0.5N):(1)實驗前,杠桿靜止在圖甲的位置,那麼應該將


(1)杠桿重心左移,應將平衡螺母(左端和右端的平衡螺母調節方向一專致)向左調節屬,直至重心移到支點處,使杠桿重力的力臂為零,這樣就可忽略杠桿的自重對實驗的影響;如圖乙所示,為了使杠桿在水平位置平衡,應進行的操作是調節鉤碼的位置;
(2)一個鉤碼的重是0.5N,設杠桿一個小格是L,
根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得,1.5N×2L=FB×3L,∴FA=1N,即在A處掛2個鉤碼.
根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得,1N×3L=FC×4L,∴FB=0.75N.
如改變彈簧測力計拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不變,動力臂減小,動力要增大,所以彈簧測力計示數變大,才能使杠桿仍然水平平衡.
故答案為:(1)左;調節鉤碼的位置;(2)2;0.75;變大;動力臂減小.