某小组探究杠杆平衡条件

『壹』 某实验小组人员探究杠杆平衡条件时：（1）若发现杠杆左端低右端高，则应将杠杆右端的平衡螺母向______（

1）杠杆左端低右端高，则应将杠杆右端的平衡螺母向左调节，才会使杠杆平衡．
（2）由表中实验数据可知，F₁×L₁=2×0.2，F₂×L₂=1×0.1，F₁×L₁≠F₂×L₂，
因此第一组数据错误，由杠杆平衡条件得F₁×L₁=F₂×L₂，即：2×L₁=1×0.1，动力臂L₁=0.05；
（3）由表中实验数据可知：动力×动力臂=阻力×阻力臂，因此杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．
故答案为：（1）左；（2）1；0.05；（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂．

『贰』 某小组研究“杠杆的平衡条件”，器材：有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等，O为杠杆的支点．

①实验前，应先调节平衡螺母使它在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响．调节时，如发现杠杆左端偏高，应将两边的螺母向上翘的左端移动． ②弹簧测力计竖直拉和倾斜拉杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，所以弹簧测力计示数变大． ③当杠杆上挂多组钩码时，力和力臂数目增加，虽然也能得出正确的结论，但是使实验复杂化，给实验带来难度．所以选项D正确． 故答案为：①水平；力臂；将右端（或左端）的平衡螺母向左调；②变大；③D．

『叁』 在学习了杠杆的“支点、动力和阻力”三个要素后，某小组同学进行探究杠杆平衡条件的实验，实验装置如图所

（1）（a）和（b）的实验，在阻力大小、方向和作用点位置不变的情况下，阻力和阻力臂的乘积不变，杠杆平衡时，动力臂增大，动力减小．
（2）（a）和（c）的实验，在阻力大小、方向和作用点位置不变的情况下，阻力和阻力臂的乘积不变，杠杆平衡时，拉力倾斜，动力臂减小，动力增大．
故答案为：（1）当动力的方向相同时，动力作用点到支点的距离越大，动力越小；（2）当动力作用点到支点的距离相同时，动力与杠杆的夹角越小，动力越大．

『肆』 某实验小组在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和

（1）杠杆重心左移，应将平衡螺母（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；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）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性．
（3）图2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；
（2）6；动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）、结论具有偶然性（结论没有普遍性）；
（3）杠杆自重的影响．

『伍』 图所示是某校物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置．（1）实验中，某一次杠杆平衡后，保持钩码的数量

（1）杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂，把弹簧测力计向右移动，钩码的数量和位置不变，即F₂L₂不变，L₁减小，所以F₁变大；
（2）第一次实验数据中，F₁L₁=2N×20cm，而F₂L₂=1N×10cm，F₁L₁≠F₂L₂，经检查是动力臂错误，F₁L₁=2N×L₁=1N×10cm，解出L₁=5cm，杠杆才会平衡；
（3）他们只从一次实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次实验的基础上得出，这样才能有效地避免实验结果偶然性出现．且力和力臂是单位不同的两个物理量，故不能相加
故答案为：（1）变大；（2）5cm；（3）他们只从一次是研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次试验的基础上得出．单位不同的两个物理量不能相加．

『陆』 如图所示是某班同学小组探究杠杆平衡条件的实验装置．（1）实验开始若发现杠杆在使用前右端低左端高，要

（1）杠杆右端低左端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节，或将杠杆左端的平衡螺母向左调节．
（2）由表中实验数据可知，动力×动力臂=阻力×阻力臂，因此杠杆平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂．
（3）杠杆平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂．当杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆上时，力臂是作用点到支点的距离；当杠杆在水平位置平衡，力倾斜拉动杠杆时，力臂小于作用点到支点的距离．
（4）如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，当在相同时间内，右端的硬币先到达支点，左端的硬币在支点的左侧，杠杆会向左倾斜．
故答案为：（1）左；（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂；（3）方向；大小；（4）向左倾斜．

『柒』 如图所示是某校物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置．（1）在实验过程中，第一步是调节杠杆两端的螺

（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．
杠杆在使用前右端低左端高，说明杠杆的左端上翘，左端和右端的平衡螺母都向上翘的左端移动．
（2）杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，
实验1：2N×20cm=1N×L₂，所以，L₂=40cm．
实验2：1N×8cm=F₂×4cm，所以，F₂=2N．如表格：

实验序号	动力F1/N	动力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2	20	1	40
2	1	8	2	4

（3）探究实验得出的结论是F₁L₁=F₂L₂．
（4）另一实验小组的同学只有一次实验数据，总结的实验结论很具有偶然性．
（5）进行多次实验的目的是获得多组实验数据，利用多组实验数据总结的实验结论具有普遍性．
故答案为：（1）便于测量力臂，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；左；左；（2）如上表；（3）F₁L₁=F₂L₂；（4）只有一组实验数据得出的结论很具有偶然性；（5）使实验结论具有普遍性．

『捌』 某小组同学探究杠杆的平衡条件．（1）实验前没挂钩码时，杠杆的平衡位置如图甲所示，此时应将左端平衡螺

（1）杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节，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；
（2）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，因此第二组实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂直接从杠杆上直接读取．
（3）分析图乙和图丙能看出，两图中的阻力和阻力臂都是相等的，但图丙中测力计的力臂小于图乙中测力计的力臂，故据F₁L₁=F₂L₂可知，图丙中测力计的示数会变大．
故答案为：（1）右；（2）乙图更好一些，因为该图进行试验便于从杠杆上直接读取力臂；（3）丙图中测力计的力臂变小，故此时测力计的示数会变大．

『玖』 如图1示，某小组研究“杠杆的平衡条件”，器材：有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等，O为杠杆

（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；如发现杠杆左端偏高，应将两边的螺母向上翘的左端移动．
（2）实验序号1中力与力臂的乘积不相等，故第1组实验数据是错误的，其中动力臂错了，
由杠杆平衡条件知：2N×L₁=1N×0.1m，动力臂的实际值为：L₁=0.05m＜0.2m，则动力臂实际值比记录值小．
（3）弹簧测力计竖直拉和向右倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计向右倾斜拉动杠杆时，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，所以弹簧测力计示数变大．
故答案为：水平；力臂；平衡螺母向左调；1；大；变大；动力臂变小．

『拾』 A：某小组研究“杠杆平衡条件”，（1）当杠杆静止在如图甲所示位置时，处于______（“平衡”或“不平衡”

A：（1）杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，同时是为了让杠杆的重心在支点上，可避免杠杆自重的影响；
（2）在多次实验的基础上通过分析才能得出结论，排除偶然性，得到普遍的规律．
（3）杠杆在水平位置平衡，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，动力臂变小，动力变大，所以弹簧测力计示数会变大；
B：（1）有用功为W_有=Gh₂=2mgh₂，总功W_总=F₁h₁，则机械效率的表达式η=

W有用

W总

×100%=

2mgh2

F1h1

×100%；
（2）钩码的悬挂点在B点时，由杠杠的平衡条件得F₁?OA=G?OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得F₂?OA=G?OC；从图中可以看出，由OB到OC，力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大；
（3）因为第一次与第二次的有用功相等，并且第二次的额外功小，因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第一次的机械效率小于第二次的机械效率；
将3只钩码悬挂在C点时，物体升高的高度不变，物重增加，由W_有=Gh₂可得，有用功变大，但杠杆提升的高度与第二次相同，额外功与第二次相同，又因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第三次的机械效率大于第二次的机械效率．
综上所述，第三次的机械效率最大．
故答案为：A：（1）平衡；便于测量力臂，同时消除杠杆自身重对杠杆平衡的影响；（2）得到的结论具有普遍性；（3）变大；其力臂减小；
B：（1）

2mgh2

F1h1

×100%；（2）大于；（3）最大．