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备战2020中考物理实验专题《探究杠杆平衡条件的实验》.zip

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探究杠杆平衡条件的实验
【探究目的】:
  杠杆的平衡条件
【实验器材】:
  杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、 细线、 刻度尺;
【探究假设】:
  杠杆的平衡可能与“动力和力臂的乘积”、“阻力和阻力臂的乘积”有关。

【实验步骤】:
①调节杠杆两端的 ,使横梁平衡。
②在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码【每一个钩50g=0.05kg,重为:G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N】,(假设左端砝码的重力产生的拉力为阻力F2,右端钩码的重力产生的拉力为动力F1,)先固定F1大小和动力臂l1的大小,再选择适当的阻力F2,然后移动阻力作用点,改变阻力臂l 2大小,直至杠杆平衡,分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l 2的数值,并将实验数据记录在表格中。
③固定F1大小和动力臂l1的大小,改变阻力F2的大小,在移动阻力作用点,改变阻力臂l 2大小,直至杠杆平衡,记录下此时的阻力F2和阻力臂l 2的数值,并填入到实验记录表格中。
④改变动力F1的大小,保持动力臂l1的大小以及阻力F2大小不变,再改变阻力F2作用点,直至杠杆重新平衡,记录下此时动力F1大小和阻力臂l 2的大小,并填入到实验数据记录表。
⑤整理实验器材。
【数据记录】:实验数据记录表如下:
动力F1(N) 动力臂l1(cm) 动力×动力臂(NM 阻力F2(N) 阻力臂l2(cm) 阻力×阻力臂(N•m)
步骤2
步骤3
步骤4

【实验结论】:根据实验记录数据,探究结论是: 公式表示:
思考:在上述探究实验中,为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡?
答:可以方便用刻度尺来直接测出实验中杠杆的力臂大小

【考点方向】:
1、实验前杠杆的调节: 。
2、将杠杆调成水平平衡的目的是: 。
3、选择杠杆终点作为支点的好处: 。
4、将砝码换成测力计的好处是: 。
5、将砝码换成测力计的缺点是: 。
6、如上图,乙图和丙图中,弹簧测力计的示数作怎样变化: 。
7、你认为哪个图更合理?答: 。
8、使用弹簧测力计代替钩码最终目的是: 。
9、多次实验的目的是: 。

【经典例题】:
【母题】:小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件.

(1)若实验前杠杆静止如图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡状态”或“不平衡状态”),可将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.目的是 .
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是________________.
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中.
次序 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是: ____________________________。
(4)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆在水平位置重新平衡,应在B点挂 个钩码.如果将B处的钩码换成弹簧测力计,那么手对弹簧测力计的拉力 (选填“大于”“等于”“小于”)六个钩码的重力。
(5)当杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近移一格,杠杆____________(填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”).
(6)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”),原因是 。
(7)小明实验时改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是________.

练习1:(2019苏州)利用杠杆开展相关实验探究:
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示。则应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节,直到杠杄在水平位置平衡;

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