1、杠杆第一课时杠杆及平衡条件体验体验杠杆杠杆活动活动1:1:利用羊角锤、螺丝刀、小木块等物体将钉在木板上的钉利用羊角锤、螺丝刀、小木块等物体将钉在木板上的钉子起下。有几种方法子起下。有几种方法?如图,用钳子夹物体,我们施加在柄上的力是为了使钳口夹住物体,则施加在钳子柄上的力即为动力,而东西为了不被夹住,要产生一个反抗的力,即物体施加给钳口向外的力即为阻力。猜想与假设:杠杆在满足什么条件时才会平衡?作用力大小等于,力臂是到(1)按“左偏右调,右偏左调”的原则调节杠杆平衡。如图,用钳子夹物体,我们施加在柄上的力是为了使钳口夹住物体,则施加在钳子柄上的力即为动力,而东西为了不被夹住,要产生一个反抗的力
2、,即物体施加给钳口向外的力即为阻力。阻力臂:从到的距离。为了达到目的而施加的这个力即为动力,而阻碍达到目的的力即为阻力。动力:使杠杆的力。活动1:利用羊角锤或螺丝刀直接将钉子起下,将小木块垫在螺【精讲精析】本题考查“探究杠杆平衡条件”的实验。抓住“转动”的特点来判断动力、阻力的方向活动2:(1)不转动(2)向两个草莓的一端转动两种方法:(2)力臂是哪一点到哪一条线的距离?(3)多次改变力和力臂的大小,使杠杆平衡。(1)按“左偏右调,右偏左调”的原则调节杠杆平衡。如图,用钳子夹物体,我们施加在柄上的力是为了使钳口夹住物体,则施加在钳子柄上的力即为动力,而东西为了不被夹住,要产生一个反抗的力,即物
3、体施加给钳口向外的力即为阻力。解决这类问题的一般步骤是:且力臂不一定在杠杆上。(3)力臂是线段还是射线?故可知杠杆平衡的条件。活动活动2:2:用橡皮、双刃刀片、直尺制作跷跷板用橡皮、双刃刀片、直尺制作跷跷板,并使其在水平位并使其在水平位置静止。置静止。(1)(1)在直尺的每一端各放一个草莓。直尺发生转动吗在直尺的每一端各放一个草莓。直尺发生转动吗?(2)(2)分别在直尺两端放一个和两个草莓分别在直尺两端放一个和两个草莓,直尺如何转动直尺如何转动?如何调如何调节可使其水平方向是静止的节可使其水平方向是静止的?【参考答案】【参考答案】活动活动1:1:利用羊角锤或螺丝刀直接将钉子起下利用羊角锤或螺丝
4、刀直接将钉子起下,将小木块垫在螺将小木块垫在螺丝刀下丝刀下,将钉子撬起来等。将钉子撬起来等。活动活动2:2:(1)(1)不转动不转动(2)(2)向两个草莓的一端转动两种方法向两个草莓的一端转动两种方法:可以移动草莓的位置可以移动草莓的位置,使直尺在水平位置静止使直尺在水平位置静止移动直尺移动直尺与双刃刀片的接触点与双刃刀片的接触点,使其平衡。使其平衡。1.1.杠杆杠杆:(1)(1)定义定义:在在的作用下能绕的作用下能绕转动的硬棒。转动的硬棒。(2)(2)杠杆的五要素杠杆的五要素:支点支点:杠杆可以杠杆可以的点。的点。动力动力:使杠杆使杠杆的力。的力。阻力阻力:杠杆转动的力。杠杆转动的力。动力臂
5、动力臂:从从到到的距离。的距离。阻力臂阻力臂:从从到到的距离。的距离。2.2.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:(1)(1)平衡状态平衡状态:杠杆在动力和阻力的作用下保持杠杆在动力和阻力的作用下保持_状状态。态。(2)(2)内容内容:。(3)(3)公式公式:。【参考答案】【参考答案】1.(1)1.(1)力固定点力固定点(2)(2)绕其转动绕其转动转动转动阻碍阻碍支点支点动力作用线动力作用线支点阻力作用线支点阻力作用线2.(1)2.(1)静止或绕支点匀速转动静止或绕支点匀速转动(2)(2)动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力阻力臂臂(3)F(3)F1 1l1 1=F=F2 2l2 2探究探究1 1 杠
6、杆杠杆结合结合“体验体验”,思考以下问题思考以下问题1.“1.“活动活动1”1”中的羊角锤、螺丝刀在工作时有什么共同特征中的羊角锤、螺丝刀在工作时有什么共同特征?这这些物体被称为些物体被称为。提示提示:羊角锤、螺丝刀在将钉子拔起时羊角锤、螺丝刀在将钉子拔起时,绕着一个固定点转动绕着一个固定点转动,把这种在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫作杠杆。把这种在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫作杠杆。参考答案参考答案:工作时都可以绕着一个固定点转动杠杆工作时都可以绕着一个固定点转动杠杆2.2.结合用撬棒撬石头的图片结合用撬棒撬石头的图片,根据杠杆定义根据杠杆定义,在图中标出杠杆的在图中标出杠杆的五要素。
7、五要素。提示提示:杠杆可以绕着转动的点是支点杠杆可以绕着转动的点是支点,用字母用字母O O表示表示,动力动力F F1 1使杠使杠杆绕着固定点杆绕着固定点O O转动转动,阻力阻力F F2 2阻碍杠杆转动阻碍杠杆转动,动力臂指从支点到动力臂指从支点到动力动力F F1 1作用线的距离作用线的距离l1 1,阻力臂指从支点到阻力阻力臂指从支点到阻力F F2 2作用线的距离作用线的距离l2 2。参考答案参考答案:如图所示如图所示3.3.若一力作用点不变若一力作用点不变,作用方向改变作用方向改变,力臂大小是否改变力臂大小是否改变?提示提示:力臂是支点到力的作用点的垂直距离力臂是支点到力的作用点的垂直距离,若
8、力的方向改变若力的方向改变,则支点到力的作用线的距离改变则支点到力的作用线的距离改变,则力臂改变。则力臂改变。参考答案参考答案:改变改变【微点拨】【微点拨】(1)(1)杠杆一定是硬棒杠杆一定是硬棒,但可以是直的但可以是直的,也可以是弯的。也可以是弯的。(2)(2)支点固定不动且一定在杠杆上。支点固定不动且一定在杠杆上。(3)(3)力臂是支点到力的作用线的垂直线段力臂是支点到力的作用线的垂直线段,不是支点到力的作用不是支点到力的作用点的连线。且力臂不一定在杠杆上。点的连线。且力臂不一定在杠杆上。【知识拓展】【知识拓展】动力和阻力及方向的判断动力和阻力及方向的判断抓住抓住“转动转动”的特点来判断动
9、力、阻力的方向的特点来判断动力、阻力的方向(1)(1)动力和阻力的判断动力和阻力的判断:明确使用杠杆的目的。为了达到目的而明确使用杠杆的目的。为了达到目的而施加的这个力即为动力施加的这个力即为动力,而阻碍达到目的的力即为阻力。如图而阻碍达到目的的力即为阻力。如图,用钳子夹物体用钳子夹物体,我们施加在柄上的力是为了使钳口夹住物体我们施加在柄上的力是为了使钳口夹住物体,则则施加在钳子柄上的力即为动力施加在钳子柄上的力即为动力,而东西为了不被夹住而东西为了不被夹住,要产生一要产生一个反抗的力个反抗的力,即物体施加给钳口向外的力即为阻力。即物体施加给钳口向外的力即为阻力。(2)(2)动力和阻力方向的判
10、断动力和阻力方向的判断:只在动力作用下杠杆的转动认定为只在动力作用下杠杆的转动认定为正转正转,动力作用下正转的方向为动力的方向。则只有阻力作用动力作用下正转的方向为动力的方向。则只有阻力作用时必定使杠杆反转时必定使杠杆反转,阻力作用点处反转方向就是阻力的方向。阻力作用点处反转方向就是阻力的方向。如图中的如图中的F F1 1,假定使杠杆绕假定使杠杆绕O O点正转点正转,作用在作用在A A点的阻力点的阻力,应使杠应使杠杆绕杆绕O O点反转点反转,即即F F2 2。探究探究2 2 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件结合结合“体验体验”中的中的“活动活动2”,2”,思考以下问题思考以下问题:1.1.杠杆平衡
11、状态杠杆平衡状态:根据力的平衡状态根据力的平衡状态,杠杆在动力和阻力作用下杠杆在动力和阻力作用下时时,杠杆处于平衡。杠杆处于平衡。参考答案参考答案:静止静止2.2.猜想与假设猜想与假设:杠杆在满足什么条件时才会平衡杠杆在满足什么条件时才会平衡?提示提示:在猜想时在猜想时,可以根据可以根据“活动活动2 2”提出合理的猜想提出合理的猜想,不能做一不能做一些胡乱的没有任何意义的猜想。些胡乱的没有任何意义的猜想。参考答案参考答案:动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂或阻力臂或动力动力+动力臂动力臂=阻力阻力+阻力臂等阻力臂等3.3.实验设计实验设计:如图所示如图所示(1)(1)调节杠杆两端的调节杠杆两
12、端的,使杠杆在使杠杆在_位置平衡。位置平衡。(2)(2)在杠杆两侧分别挂上在杠杆两侧分别挂上数量的钩码数量的钩码,移动钩码移动钩码的位置的位置,使杠杆重新在使杠杆重新在位置平衡。杠杆两侧受到的位置平衡。杠杆两侧受到的作用力大小等于作用力大小等于,力臂是力臂是到到的距离。的距离。(3)(3)多次改变力和力臂的大小多次改变力和力臂的大小,使杠杆平衡。使杠杆平衡。提示提示:(1)(1)杠杆两端平衡螺母的作用是为了调节杠杆在水平位置杠杆两端平衡螺母的作用是为了调节杠杆在水平位置平衡平衡,调平衡的方法与调天平横梁平衡的方法相同。使杠杆在调平衡的方法与调天平横梁平衡的方法相同。使杠杆在水平位置平衡水平位置
13、平衡,这样测量时动力和阻力的大小等于钩码的重力这样测量时动力和阻力的大小等于钩码的重力,力臂所在的直线与杠杆重合力臂所在的直线与杠杆重合,则力臂的大小是杠杆上挂钩码的则力臂的大小是杠杆上挂钩码的位置到支点之间的距离位置到支点之间的距离,则可从杠杆上直接读出力臂的大小。则可从杠杆上直接读出力臂的大小。(2)(2)如果杠杆两侧挂上数量相同的钩码如果杠杆两侧挂上数量相同的钩码,测得的数值具有特殊性测得的数值具有特殊性,挂上数量不同的钩码挂上数量不同的钩码,多次测量多次测量,使实验结果具有普遍性。使实验结果具有普遍性。参考答案参考答案:(1)(1)平衡螺母水平平衡螺母水平(2)(2)不同水平钩码的重力
14、不同水平钩码的重力支点支点O O拉力拉力F F1 1、F F2 2的作用线的作用线4.4.实验数据及分析实验数据及分析:实验次数实验次数动力动力F F1 1/N/N动力臂动力臂l1 1/m/m阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂l2 2/m/m1 11 10.050.050.50.50.100.102 21 10.10.10.50.50.20.23 32 20.10.11 10.20.24 43 30.20.20.50.51.21.2分析数据可知分析数据可知,杠杆的平衡条件是杠杆的平衡条件是 。提示提示:对每一次实验表格中的动力和动力臂、阻力和阻力臂进对每一次实验表格中的动力和动力臂、阻力
15、和阻力臂进行分析行分析,力臂越长力臂越长,需要的力越小需要的力越小,力臂越短力臂越短,需要的力越大需要的力越大,二二者之间可能是反比关系者之间可能是反比关系,再比较动力和动力臂、阻力和阻力臂再比较动力和动力臂、阻力和阻力臂的乘积的大小关系的乘积的大小关系,发现动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂发现动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等。故可知杠杆平衡的条件。的乘积相等。故可知杠杆平衡的条件。参考答案参考答案:动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂或阻力臂或F F1 1l1 1=F=F2 2l2 25.5.交流讨论交流讨论:(1)(1)实验前实验前,如何调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡如何调节平
16、衡螺母使杠杆在水平位置平衡?参考答案参考答案:按照按照“左偏左偏(沉沉)右调右调,右偏右偏(沉沉)左调左调”的原则。若杠的原则。若杠杆左端下沉杆左端下沉,则将平衡螺母向右调则将平衡螺母向右调;若杠杆右端下沉若杠杆右端下沉,则将平衡则将平衡螺母向左调。螺母向左调。(2)(2)为什么使杠杆在水平位置平衡为什么使杠杆在水平位置平衡?参考答案参考答案:若杠杆在水平位置平衡若杠杆在水平位置平衡,则力臂的大小可以直接从杠则力臂的大小可以直接从杠杆上读出杆上读出,且杠杆自身重力对平衡的影响可以忽略。且杠杆自身重力对平衡的影响可以忽略。【微点拨】【微点拨】(1)(1)天平实质是杠杆天平实质是杠杆,故调节杠杆平
17、衡的方法与调节天平平衡的故调节杠杆平衡的方法与调节天平平衡的方法相同方法相同,且实验过程中不可再调节平衡螺母。且实验过程中不可再调节平衡螺母。(2)(2)在改变力和力臂时在改变力和力臂时,为了使实验方便为了使实验方便,只改变一个量只改变一个量,观察另观察另外一个量的变化。外一个量的变化。(3)(3)多次实验的目的是得出普遍的实验结论。多次实验的目的是得出普遍的实验结论。【知识拓展】【知识拓展】猜想与假设的关键猜想与假设的关键 猜想与假设是根据生活经验或在观察与实验的基础上猜想与假设是根据生活经验或在观察与实验的基础上,应应用科学原理用科学原理,围绕探究的问题设想出的可能出现的结果。猜想围绕探究
18、的问题设想出的可能出现的结果。猜想既要有科学性又要有推测性既要有科学性又要有推测性,是可以检测的是可以检测的,不是盲目猜测。不是盲目猜测。解决这类问题的一般步骤是解决这类问题的一般步骤是:1.1.针对问题按日常经验或事实提出猜想与假设针对问题按日常经验或事实提出猜想与假设;2.2.针对问题运用经验与直觉提出猜想针对问题运用经验与直觉提出猜想;3.3.针对问题根据物理学科本身的思维过程建立猜想与假设针对问题根据物理学科本身的思维过程建立猜想与假设:搜搜寻事实寻事实归纳分析归纳分析形成猜想。形成猜想。4.4.运用运用“类比法类比法”或或“逆反原理逆反原理”等方法进行猜想。等方法进行猜想。固定固定F
19、 F1 1l1 1-F-F2 2l2 2考点考点1 1 力臂的画法力臂的画法【示范题【示范题1 1】如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O,O为支点为支点,F,F1 1表示表示手对钓鱼竿的作用力手对钓鱼竿的作用力,F,F2 2表示鱼线对钓鱼竿的拉力表示鱼线对钓鱼竿的拉力,请在图中画请在图中画出力出力F F1 1、F F2 2的力臂的力臂L L1 1、L L2 2。【解题指南】【解题指南】(1)(1)如何画力的作用线如何画力的作用线?(2)(2)力臂是哪一点到哪一条线的距离力臂是哪一点到哪一条线的距离?(3)(3)力臂是线段还是射线力臂是线段还是射线?提示提示:(1)(1)
20、沿力的方向将作用线延长或反向延长沿力的方向将作用线延长或反向延长,沿力的方向的沿力的方向的直线即为力的作用线。直线即为力的作用线。(2)(2)力臂是支点到力的作用线的距离。力臂是支点到力的作用线的距离。(3)(3)线段。线段。【精讲精析】【精讲精析】本题考查了力臂的画法。从支点分别作动力作用本题考查了力臂的画法。从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线线和阻力作用线的垂线,垂线段即为力臂。垂线段即为力臂。答案答案:如图所示如图所示【通关金钥匙】【通关金钥匙】画杠杆力臂画杠杆力臂“四步法四步法”(1)天平实质是杠杆,故调节杠杆平衡的方法与调节天平平衡的方法相同,且实验过程中不可再调节平衡螺母。可
21、以移动草莓的位置,使直尺在水平位置静止移动直尺(2)在改变力和力臂时,为了使实验方便,只改变一个量,观察另外一个量的变化。(3)图中杠杆处于平衡状态,每个钩码受到的重力是0.针对问题按日常经验或事实提出猜想与假设;阻力臂:从到的距离。且力臂不一定在杠杆上。(2)力臂是支点到力的作用线的距离。针对问题按日常经验或事实提出猜想与假设;活动2:(1)不转动(2)向两个草莓的一端转动两种方法:提示:力臂是支点到力的作用点的垂直距离,若力的方向改变,则支点到力的作用线的距离改变,则力臂改变。(2)如果杠杆两侧挂上数量相同的钩码,测得的数值具有特殊性,挂上数量不同的钩码,多次测量,使实验结果具有普遍性。故
22、可知杠杆平衡的条件。参考答案:动力动力臂=阻力阻力臂或(2)力臂是哪一点到哪一条线的距离?若杠杆左端下沉,则将平衡螺母向右调;若杠杆右端下沉,则将平衡螺母向左调。【精讲精析】本题考查了力臂的画法。(2)动力和阻力方向的判断:只在动力作用下杠杆的转动认定为正转,动力作用下正转的方向为动力的方向。即杠杆左端受到的力F1=1.阻力臂:从到的距离。【变式训练】【变式训练】小童在干果店发现一个新奇的东西小童在干果店发现一个新奇的东西(如图甲如图甲),),问问营业员才知道原来是瓜子钳子营业员才知道原来是瓜子钳子,图乙是它的示意图图乙是它的示意图,其中其中O O为支为支点点,请画出动力请画出动力F F1 1
23、的力臂的力臂L L1 1。【解析】【解析】图中支点为图中支点为O O点点,过过O O点作点作F F1 1的垂线即为的垂线即为F F1 1的力臂的力臂L L1 1。答案答案:如图所示如图所示:考点考点2 2 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件【示范题【示范题2 2】如图所示是如图所示是“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的装置图。的装置图。(1)(1)实验前为方便测量力臂长度实验前为方便测量力臂长度,应将杠杆调到应将杠杆调到平平衡衡,如果杠杆的左端向下倾斜如果杠杆的左端向下倾斜,平衡螺母应向平衡螺母应向端调端调节。节。(2)(2)实验记录的数据如表中所示实验记录的数据如表中所示,收集多组数据的目的是收
24、集多组数据的目的是 ;实验得到的结论是实验得到的结论是(用字母符号表示用字母符号表示)。实验次数实验次数动力动力F F1 1/N/N动力臂动力臂L L1 1/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂L L2 2/cm/cm1 10.50.510101 15 52 20.50.515151.51.55 53 31.51.520203 310104 42 220204 41010(3)(3)图中杠杆处于平衡状态图中杠杆处于平衡状态,每个钩码受到的重力是每个钩码受到的重力是0.5N,0.5N,则弹则弹簧测力计竖直向下的拉力是簧测力计竖直向下的拉力是N;N;拉着弹簧测力计拉着弹簧测力计,逐渐
25、逐渐向右倾斜向右倾斜,并保持杠杆平衡并保持杠杆平衡,弹簧测力计的示数将弹簧测力计的示数将 。【解题指南】【解题指南】(1)(1)当杠杆倾斜时当杠杆倾斜时,一端下沉一端下沉,一端上升一端上升,比较力与比较力与力臂的乘积力臂的乘积,哪端乘积大哪端乘积大?(2)(2)杠杆水平平衡杠杆水平平衡,阻力臂的大小等于多少阻力臂的大小等于多少?杠杆自重对杠杆平杠杆自重对杠杆平衡有影响吗衡有影响吗?(3)(3)如何分析实验数据如何分析实验数据?提示提示:(1)(1)下沉一端下沉一端(2)(2)杠杆上支点与挂钩码位置之间的距离杠杆上支点与挂钩码位置之间的距离没有没有(3)(3)将动力、动力臂和阻力、阻力臂进行加、
26、减、乘、将动力、动力臂和阻力、阻力臂进行加、减、乘、除除,比较动力、动力臂和阻力、阻力臂之间的关系比较动力、动力臂和阻力、阻力臂之间的关系【精讲精析】【精讲精析】本题考查本题考查“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的实验。的实验。(1)(1)当杠杆在水平位置平衡时当杠杆在水平位置平衡时,力臂和杠杆重合力臂和杠杆重合,便于测量力臂便于测量力臂,故应将杠杆调节到水平位置平衡。我们通过调节杠杆两端的平故应将杠杆调节到水平位置平衡。我们通过调节杠杆两端的平衡螺母来使杠杆水平平衡衡螺母来使杠杆水平平衡,杠杆左端向下倾斜杠杆左端向下倾斜,则应将平衡螺母则应将平衡螺母向右调节。向右调节。(2)(2)在做物理
27、实验时在做物理实验时,为了能得到普遍规律为了能得到普遍规律,常改变常改变器材规格器材规格,多做几次实验多做几次实验,收集多组数据收集多组数据,使得出的实验结论更使得出的实验结论更可靠、更具有说服力。根据表中数据得到的结论是动力可靠、更具有说服力。根据表中数据得到的结论是动力动力动力臂臂=阻力阻力阻力臂阻力臂,即即F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2。(3)3(3)3个钩码的重力为个钩码的重力为1.5N,1.5N,(2)在杠杆两侧分别挂上数量的钩码,移动钩码阻力臂:从到的距离。参考答案:(1)平衡螺母水平(2)不同水平钩码的重力支点O拉力F1、F2的作用线如图,用钳子夹物体,我们施
28、加在柄上的力是为了使钳口夹住物体,则施加在钳子柄上的力即为动力,而东西为了不被夹住,要产生一个反抗的力,即物体施加给钳口向外的力即为阻力。【示范题2】如图所示是“探究杠杆平衡条件”的装置图。(2)动力和阻力方向的判断:只在动力作用下杠杆的转动认定为正转,动力作用下正转的方向为动力的方向。支点:杠杆可以的点。(3)多次改变力和力臂的大小,使杠杆平衡。参考答案:(1)平衡螺母水平(2)不同水平钩码的重力支点O拉力F1、F2的作用线(1)当杠杆在水平位置平衡时,力臂和杠杆重合,便于测量力臂,。(2)力臂是哪一点到哪一条线的距离?5N,力臂L1=20cm;右端弹簧测力计拉(2)支点固定不动且一定在杠杆
29、上。活动1:利用羊角锤、螺丝刀、小木块等物体将钉在木板上的钉子起下。(1)杠杆左端低,右端高,则应将平衡螺母向右调节。活动2:(1)不转动(2)向两个草莓的一端转动两种方法:结合“体验”中的“活动2”,思考以下问题:(1)按“左偏右调,右偏左调”的原则调节杠杆平衡。(2)动力和阻力方向的判断:只在动力作用下杠杆的转动认定为正转,动力作用下正转的方向为动力的方向。即杠杆左端受到的力即杠杆左端受到的力F F1 1=1.5N,=1.5N,力臂力臂L L1 1=20cm;=20cm;右端弹簧测力计拉右端弹簧测力计拉力的力臂力的力臂L L2 2=15cm,=15cm,由杠杆平衡条件可得弹簧测力计的拉力由
30、杠杆平衡条件可得弹簧测力计的拉力F F2 2=2N =2N。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,F,F2 2的力的力臂臂L L2 2将变小将变小,F,F1 1L L1 1不变不变,F,F2 2将变大将变大,即弹簧测力计示数变大。即弹簧测力计示数变大。答案答案:(1)(1)水平位置右水平位置右(2)(2)探究杠杆平衡所遵循的普遍规律探究杠杆平衡所遵循的普遍规律F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2(3)2(3)2变大变大1 12FL1.5 N 20 cmL15 cm【通关金钥匙】【通关金钥匙】探究杠杆平衡条件的探究杠杆平衡条件的“两个两个”关键点关键点(1)(1)
31、按按“左偏右调左偏右调,右偏左调右偏左调”的原则调节杠杆平衡。的原则调节杠杆平衡。(2)(2)判断杠杆是否平衡时判断杠杆是否平衡时,对比力和力臂乘积的大小关系对比力和力臂乘积的大小关系,而不而不是动力和阻力的大小关系。是动力和阻力的大小关系。【变式训练】【变式训练】如图所示如图所示,晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆,细细线、若干钩码等实验装置探究杠杆的平衡条件。请你回答下列线、若干钩码等实验装置探究杠杆的平衡条件。请你回答下列问题问题:(1)(1)在挂钩码前在挂钩码前,晓月发现杠杆左端低晓月发现杠杆左端低,右端高右端高,她将杠杆两端的她将杠杆两端的平衡螺母向平衡螺母
32、向调节调节,使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡。(2)(2)接着晓月在杠杆的两端挂上不同数量的钩码接着晓月在杠杆的两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位移动钩码的位置置,保持杠杆在水平位置平衡。其目的是保持杠杆在水平位置平衡。其目的是 ;。(3)(3)改变钩码数量与位置改变钩码数量与位置,获取三组测量数据获取三组测量数据(如下表如下表),),可以减可以减少实验的少实验的,根据表中的数据你得出杠杆根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是的平衡条件是,并完成下表并完成下表中的空格。实验测量数据记录表中的空格。实验测量数据记录表:实验实验次序次序动力动力F F1 1/N/N动力臂动力臂L L1 1
33、/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂L L2 2/cm/cm1 12.02.05.005.001.01.010.0010.002 22.02.010.0010.002.02.010.0010.003 32.02.015.0015.002.02.0【解析】【解析】本题考查杠杆平衡条件的探究。本题考查杠杆平衡条件的探究。(1)(1)杠杆左端低杠杆左端低,右端右端高高,则应将平衡螺母向右调节。则应将平衡螺母向右调节。(2)(2)当杠杆在水平位置平衡时当杠杆在水平位置平衡时,力臂的大小可以直接从杠杆上读出力臂的大小可以直接从杠杆上读出,且在水平位置且在水平位置,杠杆重心落杠杆重心落在支
34、点上在支点上,可以克服杠杆自重对杠杆平衡的影响。可以克服杠杆自重对杠杆平衡的影响。(3)(3)只分析一次实验数据只分析一次实验数据,得出的结论具有偶然性得出的结论具有偶然性,分析多次数分析多次数据据,可以得出普遍的实验结论。分析实验数据可以得出普遍的实验结论。分析实验数据,可知可知F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2,故第故第3 3次实验中次实验中,阻力臂为阻力臂为15.00cm15.00cm答案答案:(1)(1)右右(2)(2)便于读出力臂克服杠杆自身重力的影响便于读出力臂克服杠杆自身重力的影响(3)(3)偶然性偶然性F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 215.0015.00
