实验:探究杠杆的平衡条件
命题要点:
1. 调节杠杆在水平位置平衡的目的:方便直接在杠杆上读出力臂
2. 支点处于杠杆中央的目的(避免杠杆自重对实验结果产生影响)
3. 实验前杠杆平衡螺母的调节方法(左高向左调,右高向右调)注:实验中不能再调节平衡螺母
4. 弹簧测力计的使用和读数
5. 在杠杆两端加减或移动钩码后杠杆的状态判断
6. 实验步骤补充和设计
7. 杠杆平衡条件的应用
(1)判断杠杆能否在水平位置平衡;
(2)判断使杠杆平衡的做法;
(3)根据杠杆平衡条件计算力、力臂
8. 多次实验的目的:使得出的结论更具有普遍性
9. 实验表格设计
10. 实验数据分析,总结实验结论
11. 将钩码换成弹簧测力计的好处:可以直接读出力的大小
12. 弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,测力计示数的变化:变大,原因是拉力的力臂变小
13. 实验评估与改进
实验结论:杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2).
针对训练:
1. 小明和同学们在探究杠杆的平衡条件实验中,用到的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺各一个,质量相同的钩码若干.
(1)小明选择杠杆中点作为支点,主要目的是避免______________对杠杆平衡状态的影响.
(2)杠杆两端平衡螺母的作用是___________________.在挂钩码前,小明发现杠杆左端高右端低(如图所示),则小明需将杠杆两端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是__________________.
(3)在杠杆两端挂上不同数量的钩码并移动钩码悬挂的位置,使杠杆在水平位置平衡,然后记录多组数据,得到的数据如上表.总结数据得出杠杆平衡条件是:_______________________________.第5次实验时小明忘记记录阻力F2,则表中空白处应填的数值是________.
(4)此实验多次改变挂在支点O两端钩码的数量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂和阻力、阻力臂的数据,是为了_______________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”).
(5)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_____个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格,则杠杆______(选填“仍能保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉 ”).
(6)小组的小张认为通过实验数据也可以得出杠杆的平衡条件是“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”,验证该结论是否正确的方法是___________________________________________________
________________________________.
(7)实验中小明进行如图丙所示的探究:先竖直向下拉弹簧测力计,杠杆平衡后将弹簧测力计倾斜一定的角度,此过程中要使杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将________.
(8)下列四个因素中,不会带来实验误差的是________.
A. 支架自身的重力足够大
B. 单个钩码的重力不完全相等
C. 杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(9)小组同学利用如图丁所示的装置进行探究,此时杠杆水平平衡,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1=_____________(用F2、F3、L2、L3表示).利用图丁所示方法进行探究的不足之处是_____________________________________________________.