探究杠杆平衡条件实验装置

A. 如图所示，探究“杠杆的平衡条件”的实验装置．（1）实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的

（1）杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节，直至杠杆在水平位置平衡，重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就使杠杆自重对杠杆的平衡不产生影响；力臂等于支点到力的作用线的垂直距离，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，便于测量力臂．
（2）初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，如用刻度尺测某个物体的长度等实验进行多次测量的目的就是为了减小误差；
有些是为了寻找普遍规律，如探究杠杆平衡的条件、探究物体所受的重力大小与物体质量的关系、探究使用定滑轮的特点等实验进行多次测量的目的就是为了寻找普遍规律．
故答案为：（1）右；使杠杆自重对杠杆的平衡不产生影响；便于力臂的测量；（2）①③．

B. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置．（1）调节平衡时，都应该使它在______位置

（1）杠杆右端上翘，左端下倾，应将杠杆右端螺母向右边移动一些，并使杠杆在水平位置平衡；
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂．
（3）在做“杠杆的平衡条件”实验时，在杠杆O点位置两边分别挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的滑片的位置，并调节杠杆两端的螺母，使杠杆重新保持水平，是错误的，挂上钩码后，不能再调节平衡螺母使杠杆平衡．
（4）甲组只通过三组特殊的数据，即动力和动力臂与阻力和阻力臂都是9、7、6就得出结论，过于片面；实验应该至少在三次以上，且数据不要是几个特殊的数字，这样才能分析确定出实验现象中的普遍规律．
而且甲组是：动力+动力臂=阻力+阻力臂，类似的不同的物理量之间相加，是没有意义的．
乙同学分析所有实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臀=阻力×阻力臂，是正确的，科学的．
（5）正在使用的用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子，能用较小的动力克服很大的阻力，使用时动力臂大于阻力臂，因而它们属于省力杠杆；
而在使用用镊子取砝码时，杠杆受到的阻力较小，动力臂小于阻力臂，因而是费力杠杆．
故答案为：（1）水平；右；
（2）垂直；力臂；
（3）错误的；
（4）乙；甲．

C. （2014昆明）在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置．（1）调节平衡时，都应该使它

（1）杠杆左端上翘，右端下倾，应将杠杆右端螺母向左边移动一些，并使杠杆在水平位置平衡；
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂．
（3）在做“杠杆的平衡条件”实验时，在杠杆O点位置两边分别挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的滑片的位置，并调节杠杆两端的螺母，使杠杆重新保持水平，是错误的，挂上钩码后，不能再调节平衡螺母使杠杆平衡．
（4）甲组只通过三组特殊的数据，即动力和动力臂与阻力和阻力臂都是9、7、6就得出结论，过于片面；实验应该至少在三次以上，且数据不要是几个特殊的数字，这样才能分析确定出实验现象中的普遍规律．
而且甲组是：动力+动力臂=阻力+阻力臂，类似的不同的物理量之间相加，是没有意义的．
乙同学分析所有实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臀=阻力×阻力臂，是正确的，科学的．
（5）正在使用的用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子，能用较小的动力克服很大的阻力，使用时动力臂大于阻力臂，因而它们属于省力杠杆；
而在使用用镊子取砝码时，杠杆受到的阻力较小，动力臂小于阻力臂，因而是费力杠杆．
故答案为：（1）水平；左；
（2）垂直；力臂；
（3）错误；
（4）乙；甲．
（5）镊子．

D. 如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置．（1）实验前，发现杠杆左端略高于右端，应将螺母向______调节，

（1）杠杆平衡的调节和天平调节类似，当杠杆左端略高于右端时，说明杠杆的右端力大而下沉，左端力小而上升．应将螺母向左调节，相当于向左端增加了力，杠杆才能平衡．
（2）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂知，杠杆左端挂两个钩码，其力为2G，力臂为3格．右端力臂为2格，则力F₂=

F1L1

L2

，即右端要挂3个钩码．
（3）在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F，使杠杆水平平衡．当拉力F向右倾斜时，其力臂的长度将会变小，由于阻力和阻力臂都不变，所以动力会变大．
故答案：（1）左；便于测量力臂；（2）3；（3）变大；阻力和阻力臂不变时，动力臂会变小．

E. 如图是探究杠杆平衡条件的实验装置．（1）实验前，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向___

（1）杠杆重心左移应将平衡螺母向左调节，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）①第一次实验中：动力×动力臂=1.0N×0.24m=0.24N?m，阻力×阻力臂=2.0N×0.12m=0.24N?m
则得出的规律是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂．
②根据得出的规律F₁L₁=F₂L₂
所以L₂=

F1L1

F2

=

1.5N×0.1m

0.5N

=0.3m
（4）本实验中进行多次测量的目的是：避免实验次数过少，导致实验结论具有偶然性，便于从中寻找规律．
故答案为：（1）左、水平；
（2）0.3；
（3）F₁L₁=F₂L₂；
（4）D．

F. 在“探究杠杆平衡条件”实验中，实验装置如图（支点略偏上）．（1）测量前，调节杠杆在水平位置平衡时，

（1）杠杆的右端低，说明这一侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向左调节，以减小这一侧的力臂．
（2）因为重力的方向是竖直向下的，杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便，因此这样做的目的有两个：①便于从杠杆上直接读出力臂，②杠杆自身的重力作用线过支点，不产生转动效果．
（3）实验小组探究影响动力F₁的大小与动力臂l₁、阻力F₂、阻力臂l₂三个因素之间的关系，只改变其中的某一个变量F1，而控制其余几个变量不变，
这种研究方法是控制变量法；要得到普遍性的规律，在实验中应多测几组数据进行分析，若毎一个影响因素至少做两次，则实验时至少测出四组数据；
（4）2个50g的钩码的重力G=mg=2×0.05kg×10N/kg=1N，
由图可知，根据杠杆平衡条件，F₁×L₁=F₂×L₂，1N×OB（2格）=F×OA（4格），所以拉力大小为F=

1N×2

4

=0.5N；
弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力F变大，则F₁×OA＞F₂×OB．
故答案为：（1）左；（2）①便于从杠杆上直接读出力臂，②杠杆自身的重力作用线过支点，不产生转动效果；（3）控制变量法；四；（5）0.5；变大；＞．

G. 如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置．（1）小红在杠杆的A点挂2个钩码（重力都为1N）．如图甲，杠杆会

（1）左端力和力臂的乘积=2G×3L=6GL，根据杠杆的平衡条件，为使杠杆平衡，还可以在右端第二个格处挂3个钩码或在第1个格挂6个钩码；
（2）做出从支点O到F₂的作用线距离，即为力臂L₂，如图所示：

（3）图丙拉力的力臂小于图乙拉力的力臂，根据杠杆的平衡条件：
2G×OA=F₁L₁
2G×OA=F₂L₂，其它条件不变，L₂＜L₁，所以F₂＞F₁．
故答案为：（1）在右边第2格挂3个钩码；（2）见上图；（3）F₁的力臂大于F₂的力臂．

H. 如图所示是探究“杠杆的平衡条件”的实验装置．（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，调节

（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂．
（2）分析表中的实验数据，发现动力×动力臂=阻力×阻力臂，用F₁、F₂、L₁和L₂分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为：F₁L₁=F₂L₂．
（3）要使翘翘板转动，可采取的做法是：男孩不动，女孩向远离支点方向移动（或者女孩不动，男孩向靠近支点方向移动；或者女孩不动，男孩蹬地，减小男孩对跷跷板的压力）；
故答案为：（1）水平；便于测量力臂；（2）F₁L₁=F₂L₂；（3）向远离支点方向移动．

I. 如图所示是探究杠杠平衡条件的实验装置．（1）本实验调整杠杠在水平方向平衡的好处是______．（2）若在实

（1）实验中，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．
（2）杠杆左端低、右端高，说明重心偏左，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节；平衡螺母只有在调平这一环节使用，在后面的实验过程中不能移动．
（3）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；
（4）由表中实验数据可知，杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁×L₁=F₂×L₂．
故答案为：（1）便于测量力臂；
（2）右；不能；
（3）1；
（4）动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁×L₁=F₂×L₂）．

J. 14．小华同学做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验装置如图所示． (1)实验时要先凋节杠杆两端的平衡螺母，

小华同学做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验装置如图所示．
(1)实验时要先凋节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在(水平)位置平
衡．杠杆左端偏高，应将平衡螺母向__左___调节．
(2)小华发现杠杆的支点O不在零位，位于标尺零位左侧的1 mm处．
杠杆调节平衡后，在杠杆左右两侧的15mm处各挂1只50 g的钩码，此
时杠杆_不能_(选填“能”或“不能”)平衡．要使杠杆平衡，左侧钩
码不动，右侧钩码应放到标尺的_13___mm的位置．