初中物理实验18 研究杠杆的平衡条件

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1、实验18研究杠杆的平衡条件典例（2011年中考·广西桂林卷）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。乙O·甲O·BA··（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　　。（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得

2、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？　　　　　　　　　　　　　　　　。（3）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立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，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：　　　　　　。解析：（1）实验前，调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，当杠杆右端下沉时，将平衡螺母向左移动，反之则向右移动；实验中要求杠杆在水平位

3、置平衡，这样作用在杠杆上的动力和阻力都是沿竖直方向的，其力臂都在杠杆上，便于测量。（2）A点距离支点O3个长度单位，B点距离支点O2个长度单位，这样左右两个力的力矩大小相等，方向相反，杠杆处于平衡状态，所以小明便得出了杠杆的平衡条件为：F1l1=F2l2；小明由一次实验数据就得出结论，该结论具有偶然性，所以是不合理的。（3）若支点不在杠杆的中点时，那么杠杆位于支点两侧部分的重力不同，它们的力矩方向相反，大小不等，对实验结论的影响较大。答案：（1）左；水平；力臂（2）F1l1=F2l2；不合理；结论具有偶然性（结论没有普遍性）

4、（3）杠杆自重的影响。点评：13实验注意事项：（1）在实验过程中绝不能再调节平衡螺母，否则会破坏原有的平衡；（2）实验中尽量对力和力臂做大的调整，少出现等臂的情况；（3）多次测量，避免只由一次实验数据就得出结论的错误。《实验18研究杠杆的平衡条件》针对练习1．（2011年中考·湖南长沙卷）下列实验中没有用到控制变量法的是（）A．探究杠杆的平衡条件B．探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关C．探究液体内部压强特点D．探究导体的电流与它的电压、电阻的关系1.A2．（2011年中考·浙江衢州卷）在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律

5、，经常需要进行反复多次实验。①“测量物体的长度”时，多次测量②“研究杠杆的平衡”时，改变动力(臂)和阻力(臂)，多次测量③“研究串、并联电路的电流特点”时。换用不同定值电阻，多次测量④“用电压表和电流表测导体的电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值上述实验中寻找普遍规律的是()A．①②B．①③C．②③D．②④2.C解析：在①④实验中，都需要多次测量求平均值，其目的在于尽量减小测量过程中的人为误差；而②③实验中，多次测量的目的在于“改变条件，验证规律是否仍然成立，进而能否得出普遍规律”。答案为C。3.（2011年中考

6、·福建福州卷）如图所示，在研究杠杆平衡条件时，为了使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向＿＿＿（选填“左”或“右”）调节。3.右解析：左边低，应该将平衡螺母向右调。4．（2011年中考·浙江嘉兴、舟山卷）在科学研究中，实验设计的严密性和操作的规范性都是确保获得正确结论的前提。如图所示，在“研究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码重为0.5N，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。[源:Zx134.弹簧秤没有沿竖直方向拉解析：因为弹簧秤没有沿竖直方向拉，所以其

7、力臂并不等于其在杠杆上对应的刻度值，所以本实验要求弹簧的拉力方向必须与杠杆垂直，只有这样，在杠杆平衡时，两个力臂才能直接从杠杆的刻度尺上读出。5．（2011年中考·湖北襄阳卷）小风做“探究杠杆的平衡条件”这个实验，他在实验中选择了一根50cm长的杠杆，杠杆上每一小格的长度为5cm。调节平衡螺母，使杠杆在_______平衡，此时杠杆重力的力臂为___________。试验台上总共只有6个相同的钩码，小风在杠杆左边第二格上挂了3个钩码（如图所示），若想使杠杆平衡，可能的方法是在_____________。（填一种方法即可）5.水

8、平位置；0；B点挂3个钩码或C点挂2个钩码（A点挂2个，D点挂一个或者A点挂1个，E点挂1个也可）6．（2011年中考·江苏连云港卷）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。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向_______边旋一些（选填“