『壹』 杠杆的作用实验过程
杠杆作用的实验
【设计】 杠杆是利用直杆或曲杆在外力作用下，围绕杆上固定点———支点转动的简单机械。本实验指导学生认识杠杆的以下几种作用:
（1）传递力的作用;
（2）改变用力方向的作用;
（3）省力（但费距离）或省距离（但费力）的作用。为了使学生体会到这些作用，最好选用重一点的物体，让学生亲自用杠杆去撬或抬，此外还可以利用杠杆尺、测力计进行一些定量的实验。
方法一
【器材】 装满学习用具的书包、长1米左右的木棍（把木棍等分为8～10份，画出等分线）、椅子。
【步骤】
（1）把木棍的中间架在小椅子背上，一端挂上重物———书包，用手握住另一端，慢慢往下压，能把书包撬起。引导学生找出杠杆的支点、力点和重点。
（2）在力点处用力向下压，力就通过杠杆传递到杠杆的另一端，把重物向上撬起。这说明杠杆有传递力的作用，还有改变用力方向的作用。
（3）使支点向重点靠近，支点每向前移动一格，撬动一二次，每次把物体撬起同样高度，会感觉到支点距离重点越近（即支点距离力点越远），越省力，但手（力点）移动的距离也越长，即越费距离。
（4）使支点向力点靠近，支点每向后移动一格，撬动一二次，每次把物体撬起同样高度，会感觉到支点距离力点越近（即支点距离重点越远），越费力，但手（力点）移动的距离也越短，即越省距离。
方法二
【器材】 杠杆尺两把（把杠杆尺均分为十二格，在每个刻度处打一个孔）、直尺、测力计、钩码、铁丝钩。
【步骤】
（1）把支架的钉子从两根杠杆尺的第6孔位（孔位从左往右数）处穿过，让该处作为支点，使两根杠杆尺保持水平。后面的杠杆尺不动，作为对照物，在前面的杠杆尺上悬挂重物和测力计。
（2）在杠杆尺第1孔位处，用铁丝钩悬挂一个50克重的钩码;把测力计钩挂在杠杆尺的第11孔位处，手握测力计，向下用力拉，可以把重物（钩码）向上撬起。找出杠杆尺上的重点、支点和力点。（挂钩码的第1孔位为重点，中间第6孔位为支点，挂测力计的第11孔位为力点。）
（3）通过测力计向下用力，可以把重物向上撬起，这说明杠杆有传递力和改变用力方向的作用。观察测力计的读数，约在50克左右，说明这时既不省力，也不费力。用直尺测量重点上升的距离和力点下降的距离，可知上升、下降的距离大致相等，说明这时既不省距离也不费距离（图1）。
（4）不改变重点和力点的位置，观察将支点移至第5、4、3、2孔位时，把重物撬起来（每次撬起同样的高度），测力计上的读数和重点、力点升降的距离。通过以上实验可以知道:支点越向重点靠近（同时也就使支点离力点越远），测力计上的读数越小，即越省力;力点下降的距离比重点上升的距离越大，即越费距离（图2）。
（5）不改变重点和力点的位置，观察将支点移至第7、8、9、10孔位时，把重物撬起来（每次撬起同样的高度），测力计上的读数和重点、力点升降的距离。通过以上实验可以知道:支点越向力点靠近（同时也就使支点离重点越远），测力计上的读数越大，即越费力;力点下降的距离比重点上升的距离越小，即越省距离。
『贰』 在探究杠杆的平衡条件的实验中，所用实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码
（1）左端下沉，说明右端较高，则应将左边或右边的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，
如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，
所以不能用一次实验数据总结实验结论；
（3）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，
如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时，
杠杆的左端：3G×3L=9GL，
杠杆的右端：2G×4L=8GL，
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉．
（4）弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大；
（5）若用图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响；
因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．
故答案为：
（1）右；
（2）一组实验数据不能得出普遍规律；
（3）左；
（4）变大；它的力臂在变小；
（5）杠杠自重对实验结果有影响．
『叁』 实验中刻度尺的作用
测量实验数据.
『肆』 探究杠杆原理时 为什么选择尺子的中点
杠杆原理
用一根质地均匀的直尺和棋子。把直尺的中点放在一个支点上，使直尺左右两边平衡，把直尺两端各放一枚棋子，使左右两边平衡。支点不动，在直尺右端的棋子上加放一枚棋子，然后把这两枚摞在一起的棋子向支点移动，使左右两边保持平衡，记录支点到左右两边棋子中心位置的距离a和b。
在两枚棋子上再加放一枚棋子，然后把这三枚摞在一起的棋子向支点移动，使左右两边保持平衡，记录支点到左右两边棋子到中心位置的距离a和b。
在一摞棋子上继续加放棋子，并重复以上操作和记录。
在直尺的左端放一枚棋子，支点右边放n枚棋子，并使两边平衡。设直尺长为l，棋子半径为r，支点到右边棋子中心位置的距离为x，把n,l,r作为已知数，列出关于x的一元一次方程
解答如下:
X*n=(L/2-r)
不妨设一枚棋子的重量为1（也可以为Z，反正约掉了）
右边放n枚棋子时，杠杆平衡（不考虑尺子自身的力矩，因为支点始终在中间，自身始终是平衡的）：
右边力臂为X，力矩为X*n；
左边力臂为(L/2-r)，力矩为(L/2-r)*1，两边平衡，二者相等，即列出一次方程。X*n=(L/2-r)
『伍』 如图所示，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
（1）杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来．
（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，
图中，由杠杆平衡条件得，4G×3L=nG×2L，
解得：n=6（个），所以应在杠杆左边A处挂6个相同的钩码．
实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，不具有普遍性，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律；
（3）如果实验中将弹簧测力计改为向下方斜拉，要使杠杆继续保持水平平衡，拉力力臂变小，拉力F的大小将变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：
（1）没挂钩码；左；
（2）6；正确；仅凭一组实验数据得出的结论不具有普遍性；
（3）变大．
『陆』 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、刻度尺、细线、弹簧测力计，质量相同的钩
（1）杠杆右端下沉，应将杠杆左侧的平衡螺母向左调，直到杠杆在水平位置平衡为止．
（2）一次实验不具有普遍性，不能根据一次实验得出实验结论，为得出实验结论，应进行多次实验，测出多组实验数据．
（3）杠杆在水平位置平衡时，支点到力的作用点的距离是力臂，便于测量力臂；
杠杆在倾斜位置平衡时，支点到力的作用点的距离不是力臂，不便于测量力臂，因此杠杆在水平位置平衡的实验方案好．
（4）设每个钩码重力为G，杠杆每格长度是L，
由图示可知，F左=4G，L左=3L，L右=4L，
由杠杆平衡条件得：F左×L左=F右×L右，
即：4G×3L=F右×4L，则F右=3G，即在B处应挂3个钩码．
（5）由图乙可知，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，弹簧拉力的力臂变小，
在该过程中，钩码重力及钩码力臂大小不变，现在弹簧拉力力臂变小，
由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计拉力应变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：（1）左；（2）不能；根据一次实验得出结论，不具有普遍性；
（3）水平；在水平位置平衡，便于测量力臂；（4）3；（5）变大．
『柒』 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、细线和质量均为
（1）杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节；使杠杆在水平位置平衡的目的有两个：一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响；二是便于测量力臂的长度；
（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，
图甲中，由杠杆平衡条件得，4G×3L=nG×2L，
所以n=6（个），所以应在杠杆左边B处挂6个相同的钩码；
（3）四个钩码的总质量m=4×50g=200g=0.2kg，总重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，设杠杆的一个小格为L，
由杠杆平衡条件得，2N×3L=F1×4L，
所以F1=1.5N；
图乙中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计逐渐向左倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大；
（4）图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
故答案为：（1）左；水平；力臂；（2）6个；（3）1.5；变大；拉力的力臂变小了；（4）杠杆自重的影响．
『捌』 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、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干．（1
（1）杠杆由于自身重力的原因，杠杆右端下沉说明右端力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向左调；杠杆在水平位置平衡时，支点到力的作用点的距离是力臂，便于测量力臂所以要让杠杆在水平位置状态下完成实验；
（2）杠杆平衡条件是规律性结论，必须经过多次实验验证才行，只有一次实验数据，偶然性太大，不能反映普遍规律；
（3）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得：
杠杆在水平位置平衡时：左边=3G×2L=6GL；
右边=2G×3L=6GL；
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码后：左边=4G×2L=8GL；
右边=3G×3L=9GL；
杠杆不再水平平衡，右边会下沉．
故答案为：
（1）左；便于测量力臂；
（2）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）右．
『玖』 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
（1）杠杆重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；力臂等于支点到力的作用线的距离，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）杠杆平衡后，若在A点挂4个钩码，则左边点重力为4G，
又∵力臂OA=3，左边力臂OB=2，
∴由杠杆的平衡条件（F1l1=F2l2）可知：
4G×3=F1×2．
∴F1=6G．
故应在B点应挂6个钩码，才能使杠杆恢复平衡．
若用弹簧测力计在B点拉着杠杆使它水平平衡，应用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，这样所用的拉力最小，其力臂在杠杆上．
因测力计倒立使用，测量前应倒立校零；
（3）如图乙示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重对杠杆平衡有影响．
故答案为：（1）左；水平；（2）6、竖直向下；便于测量力臂；倒立；（3）受杠杆自重影响．
『拾』 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
（1）由题意知，杠杆右端下沉，左端较高，所以平衡螺母应向左移动，使其在水平位置平衡，这样便于测量力臂；
（2）小明只通过一组数据便得出结论，并不符合实验结论得出的要求，这样的结果具有偶然性，不具普遍性；
（3）由于支点不在中点时，杠杆还受自身重力的影响，所以测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符；
（4）弹簧测力计在C处竖直向上拉时，拉力的方向竖直向上与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离，若改变拉力的方向，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的大小，即可证明小民和小华的观点是否正确．
故答案为：（1）左；杠杆在水平位置；力臂；（2）不合理；只测一组数据，结论具有偶然性；（3）受杠杆自身重力的影响；（4）结论不正确；改变拉力的方向，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的大小，即可证明小民和小华的观点是否正确．