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在探究杠杆的平衡条件

发布时间: 2021-03-18 12:50:03

1. 探究杠杆的平衡条件

实验名称:探究杠杆的平衡条件
实验目的
1、通过本次实验中,让杠杆在水平位置平衡,了解到设计实验探究的科学思想。
2、获得杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1×L1=F2×L2
3、能够理解杠杆平衡状态的基本含义。
实验器材:杠杆、支架、一盒钩码、固定在杠杆上的挂物环、弹簧测力计。
实验要求:1、会组装杠杆,探究杠杆的平衡条件。
实验步骤:
第一步、把杠杆安装在支架上,使其能灵活地绕支点转动,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆处于水平静止状态,使杠杆水平静止。
第二步、先在支点左侧,20cm处挂一个0.5N的钩码,试一试需要在指点的右侧10cm处挂几个钩码,能够使杠杆再一次水平静止,杠杆水平静止后,将实验所测数据填入实验记录的表格内,将作用在杠杆左边的力,作为动力F1,则F1=0.5N,动力臂L1为20cm,F1×L1=10
作用在杠杆右侧的力为F2,F2=1N,阻力臂L2为10cm,F2×L2=10
(改变钩码的位置和钩码的个数,再做一次实验,)
第三步、将支点左侧,距支点5cm处,挂3个钩码,试试看,在支点右边15cm处,需要挂几个钩码可以使杠杆再次水平静止。
待杠杆在水平位置平衡后,把实验数据填入记录表格内,动力F1,F1=1.5N,动力臂L1为5cm,F1×L1=7.5,作用在杠杆右侧的力为F2,F2=0.5N,阻力臂L2为15cm,F2×L2=7.5.
第四步、通过两次记录的实验数据,进行对比分析,
知道:杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2
结论:a、杠杆的平衡状态是指杠杆处于匀速转动状态,或者静止状态,静止时的位置不一定是在水平位置。
b、杠杆处于平衡状态时,动力×动力臂=阻力×阻力臂
附表:
实验次数 动力(N) 动力臂(M) 动力×动力臂 阻力(N) 阻力臂(M) 阻力×阻力臂
1
2

希望帮助到你,若有疑问,可以追问~~~
祝你学习进步,更上一层楼!(*^__^*)

2. 在探究杠杆的平衡条件的实验中:(1)小明将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆右端下倾,那么他应该将杠杆左

(1)杠杆放在复水平桌制面上,发现杠杆右端下倾.根据杠杆的平衡条件,故应该将杠杆左端的螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡.
当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
(2)由图可知,杠杆左边钩码个数与格数的乘积为12,由杠杆平衡条件知,杠杆右边钩码个数与格数的乘积为12,但由于钩码总数为8,A点已挂4个,故杠杆右边钩码个数不能超过4,所以应在杠杆右侧3处挂4个钩码或右侧4处挂3个钩码,如下图:

(3)本实验中进行多次测量的目的是:避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律.故A正确;
(4)不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律.
故答案为:(1)左;便于直接读出力臂;(2)如上图;(3)A;(4)不能,因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律.

3. 在探究杠杆的平衡条件的实验中保持杠杆在水平位置平衡的

(1)在探究杠杆平衡条件的实验中,保持杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于直接从杠杆上测量力臂;
(2)弹簧测力计拉力方向斜向右下方,仍然使杠杆在原来的位置平衡时,动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件得,动力变大,弹簧测力计示数变大.
故答案为:力臂的大小;变大.

4. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中 (1)实验前出现下图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆

2
便于测量力臂 不能 数据太少,结论不具有普遍性

5. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,首先应调节杠杆两端的______,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为

(1)实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:排除杠杆自重对实验的影响,便于测量力臂大小;杠杆的左端偏高,使杠杆左端或右端的平衡螺母向偏高的左端移动.
(2)第1次实验:根据杠杆平衡条件f1l1=f2l2得,1.5n×10cm=1n×l2,∴l2=15cm.
第2次实验:根据杠杆平衡条件f1l1=f2l2得,1n×20cm=f2×10cm,∴f2=2n.
(3)杠杆在水平位置平衡,f1的方向垂直于杠杆时,力臂才在杠杆上.如图,f1倾斜拉动杠杆在水平位置平衡,力臂不在杠杆上,所以动力臂l1读取错误.
(4)若两端都用钩码,则需不断调节钩码的位置及数量使杠杆平衡,可能操作有些麻烦,若另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验,这样只要确定测力计的位置,通过改变力的大小便可很快使杠杆在水平位置平衡,更加方便.
故答案为:(1)水平;排除杠杆自重对实验的影响,便于测量力臂大小;便于读出力臂;左;左;
(2)15;2;
(3)l1读错了;
(4)用弹簧测力计竖直向下拉杠杆时,由于测力计的力可以连续变化,容易得到所需要的力,不需要调整力臂,所以这种方法很容易使杠杆平衡.

6. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中: (1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示。为使杠杆在

(1) 水平,右(2)二,便于从杠杆上直接读取力臂(3)杠杆自重的影响(每空1分)

7. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中(1)如图(a),杠杆在支架上,要使其在水平位置平衡,可将杠杆左端的


(1)由图a知,因为杠杆右端较高,所以应将杠杆左端或右端的平衡螺母向右调;
(2)由图b知,杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2
3×0.5N×20cm=F2×15cm
解得F2=2N
(3)由图c知,当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂变小,但是钩码阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,弹簧测力计示数与其力臂的积不变,因此弹簧测力计的拉力会变大.
故答案为:
(1)右;
(2)便于测量力臂;2;
(3)变大.

8. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中,(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,其目的是______.(2)杠杆平

(复1)杠杆只有在水平位置平衡时制,杠杆本身才与竖直方向下的重力方向垂直,此时的力臂正好在杠杆上,是杠杆的长度,测量起来非常方便,同时,重力作用线过支点,还可以消除杠杆重力对杠杆平衡的影响;
(2)设每只钩码的重力G,杠杆每一格的长度为s,由杠杆的平衡条件可得,2G×2s=nG×s,解得,n=4,则在杠杆b处应挂的钩码数是4个;
(3)斜向下拉,力臂变小,力变大.
(4)反向延长动力的作用线,从支点O向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.如下图所示:
故答案为:
(1)便于在杠杆上直接读出力臂大小;4;
(3)大于;
(4)如图所示

9. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中(每个钩码重0.5N):(1)实验前,杠杆静止在图甲的位置,那么应该将


(1)杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的平衡螺母调节方向一专致)向左调节属,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就可忽略杠杆的自重对实验的影响;如图乙所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应进行的操作是调节钩码的位置;
(2)一个钩码的重是0.5N,设杠杆一个小格是L,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1.5N×2L=FB×3L,∴FA=1N,即在A处挂2个钩码.
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1N×3L=FC×4L,∴FB=0.75N.
如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡.
故答案为:(1)左;调节钩码的位置;(2)2;0.75;变大;动力臂减小.