初中物理探究杠杆的平衡条件实验实验题

在探究杠杆平衡条件的活动中，如图。

（1）将杠杆的中点支在支架上，发现杠杆左端下沉，这时应将左端的平衡螺母向_____调或者将右端的平衡螺母向_______调（左/右），直至杠杆在________位置平衡，这样做的好处是： _________________________________________    
（2）在实验中，若保持钩码的个数和位置不变，使弹簧测力计在A点由竖直向下拉改为斜向下拉，测力计的示数将_________.
（3）在实验中改变力和力臂的大小以多次实验，其目的是___________________。

杠杆的平衡条件”的实验如图所示，回答下列问题：
（1）实验前先要调节杠杆两端的螺母，使其            ，这是为使杠杆所受的________通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响。如果某同学做实验时发现杠杆左高右低，应将杠杆左端的螺母向________调；或将右端的螺母向________调。
（2）调节好以后，仍要使杠杆在水平位置平衡，是为了_____     。
（3）在实验中有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，他们经过实验，获得了下列数据：

动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
4	5	5	4

于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们实验过程中存在什么问题？
                                                           

如图所示，杠杆AB可绕O转动，绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上，D可在MN上自由滑动，当绳的D端从N向M滑动过程中，杠杆仍保持平衡，则AD对杠杆的拉力变化情况是____________。

在研究 “杠杆平衡条件的实验”中：

(1)首先将杠杆放在水平桌面上，发现杠杆左端下倾。那么他应将杠杆右端螺母向____(填“左”或“右”)调节一些，使杠杆在______位置平衡，其目的是                ；
(2)小明用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件，调节右边钩码的个数和悬挂位置，使杠杆水平平衡时，读出弹簧测力计的示数F₁=1．1N，钩码对杠杆的拉力F₂=1．47N，测得支点O到这两个作用点的距离L₁=20cm，L₂=10cm，他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁· L₁和F₂· L₂并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁·L₁=F₂·L₂，小明失误的地方　　　　　　　　　　　　。

在学习了支点、动力、阻力概念后，甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响。他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力，且保持阻力的大小、方向、作用点都不变，在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡，并用测力计测出动力的大小。实验中，甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置，分别如图（a）所示；乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向（“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示，且0°＜θ≤90°），分别如图（b）所示；表一、表二是两小组同学记录的实验数据。

表一   甲小组	表二   乙小组
实验 序号	支点到动力作用点的距离 S (厘米)	动力的方向(夹角θ)	动力的大小(牛)	实验 序号	支点到动力作用点的距离 S (厘米)	动力的方向 (夹角θ)	动力的大小(牛)
1	5	90°	6	4	15	30°	4
2	10	90°	3	5	15	45°	2.8
3	15	90°	2	6	15	90°	2

（1）分析比较表一中第    列和第     列的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力方向不变（θ=90°）的情况下，支点到动力作用点的距离S越大，动力越小。
（2）分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力作用点不变的情况下， ______   _____。
（3）进一步分析图（b）所示的实验现象及表二中的实验数据，可以发现，作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，当动力作用点不变，动力的方向改变以后，动力的大小与____________    ____有关，且成反比关系。
（4）进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件，可得出的初步结论是：作用在杠杆一端的阻力不变时，影响杠杆平衡的因素是__    _和__    ___。

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”）状态．此时调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了                      ．
(2)实验中改变钩码位置和个数，一般要做三次，其目的是                       ．
(3)如图乙所示，弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将_______（选填“变大”、“变小”或“保持不变”），其原因是               ．
B：如图丙所示为研究“杠杆机械效率”的装置，每个钩码重为G，O为支点．

(1)将2只钩码挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F₁，测得A、B两点上升的高度分别为h₁、h₂，则杠杆的机械效率为η=    ．（用物理量的符号表示）
(2)将2只钩码挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h₂，则弹簧测力计的示数将         （大于/等于/小于）F₁．
(3)将3只钩码挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h₂，则与前两次相比,第三次杠杆的机械效率       （最大/最小/三次相等）．

罗珍和丹珍用图甲所示的杠杆一起探究杠杆的平衡条件：

（1）实验前，应使甲图中的杠杆在______位置平衡，可以杠杆左端的平衡螺母向____调，或将右端的平衡螺母向____调；调平衡后，丹珍在乙图所示位置处挂上3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端的_____点挂上2个钩码。
（2）如乙图，用弹簧测力计在M位置和N位置用力使杠杆在水平位置处于平衡，弹簧测力计的示数将会变________，这是因为______________________________________。

在“研究杠杆平衡条件”实验中

（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母A向_____　　　　　调（填“左”或“右”）
(2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向_　　　　（填“左”或“右”）移动　　　　格。
（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将　　　　　。（保持水平平衡/顺时针转动/逆时针转动）
（4）物理课本中有这样一句话“托盘天平是支点在中间的等臂杠杆，天平平衡时砝码的质量等于被测物体的质量”。实际上使用天平经常同时用到砝码和游码，此时被测物体的质量应　　　　砝码的质量（填“大于”“小于”或“等于”）。
（5）如图所示的案秤是个不等臂杠杆，请你根据杠杆的平衡条件，说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理　　　　　　　　　　　　　。

我班物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．（每空1分，共6分）

测量 序号	动力 F1/N	动力臂 l1/cm	阻力 F2/N	阻力臂 l2/cm
①	1	20	2	10
②	2	15	1.5	20
③	3	5		15

 
（1）若杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆平衡吗？_________（选填“平衡”或“不平衡”）
（2）为尽量减小杠杆自身的__________对实验结果的影响，应使杠杆在水平位置平衡，如图甲中，应将右端的平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调节；将杠杆调在水平位置平衡还可以方便的测量__________．
（3）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为________N．
（4）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．这个结论与杠杆平衡条件不符，为解决本实验方案的这一不足，小刚同学用弹簧测力计替换了一组钩码，并使测力计的拉力方向 _________________，使杠杆平衡，再做几组实验，即可得到验证。

在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在__________位置上平衡（图中杠杆上每格距离相等）。
（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析。这样做的目的是：                       
                   。
（3）如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆__________保持平衡（选填“能”或“不能” ）。

如图示，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为杠杆的支点。

①实验前，应先调节杠杆在       位置平衡。这样做，除了可以消除自身的重力影响，还可以方便地测量或读出        。调节时，如发现杠杆左端偏高，应如何操作:                          。
②某实验小组记录两组数据如下：                                  

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	10
2	1	8	2	4

根据分析，这组数据中，实验序号为       （选填：“1”或“2”）的一组肯定有错误。检查发现是测量动力臂时读错了，动力臂的实际值比记录值        （选填：大或小）。
③如图所示，弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将           （选填：“变大”、“变小”或“保持不变”），其原因是                          。

④某次实验中，若采取如图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式，这主要是以下哪种原因     （选填字母）。

A．一个人无法独立操作     B．需要使用太多的钩码
C．力臂与杠杆不重合       D．力和力臂数目过多
⑤如图所示，实验小组选用长1.6m、粗细均匀的一只金属杆，绕O点在竖直平面内自由转动，同时将一个“拉力——位移传感器”竖直作用在杆上，并使杠杆在水平位置始终保持平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图15所示。由图可知金属杆重           N。

在研究杠杆平衡条件的实验中：

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆在不挂钩码，当杠杆静止时，发现杠杆左端高、右端低，此时应把左端的平衡螺母向      调节，直到杠杆保持在＿＿＿＿位置平衡。这样做的好处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（2）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆重新平衡，记录数据如表：分析数据，用F₁、F₂、l₁和l₂分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，则杠杆的平衡条件可表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（3)第三次有数据缺失，请根据所学把它补上。
（4）本实验要多次测量的目的是                                      。

次数	F1/N	L1/cm	F2/N	L2/cm
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2		3	8

 

在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：

动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
4	5	5	4

于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？

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，这样做的目的是为了使杠杆的        在支点上；挂上钩码后再调节钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，目的是                   

上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中.

实验次数	动力F1 / N	动力臂L1 / cm	阻力F2 / N	阻力臂L2 / cm
1	1.5	10	1
2	1	20		10
3	1	20	1.5	10

(1) 将表格中的实验数据补充完整.
(2) 小明的第3次实验存在错误，其错误是________________________________．
(3) 实验中多次测量的目的是_____________________________________．

物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。

测量 序号	动力 F1/N	动力臂 l1/cm	阻力 F2/N	阻力臂 l2/cm
1	1	20	2	10
2	2	15	1.5	20
3	3	5		15

（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向     （选填“左”或“右”）移动，将杠杆调在水平位置平衡的目的是为了方便测量          。

（2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为        N。
（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中＿＿＿＿＿＿（填字母）。
A．没有改变力的大小                    B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点                  D．实验次数较少，结论具有偶然性