Ⅰ 探究杠桿的平衡條件
實驗名稱:探究杠桿的平衡條件
實驗目的
1、通過本次實驗中,讓杠桿在水平位置平衡,了解到設計實驗探究的科學思想。
2、獲得杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂 F1×L1=F2×L2
3、能夠理解杠桿平衡狀態的基本含義。
實驗器材:杠桿、支架、一盒鉤碼、固定在杠桿上的掛物環、彈簧測力計。
實驗要求:1、會組裝杠桿,探究杠桿的平衡條件。
實驗步驟:
第一步、把杠桿安裝在支架上,使其能靈活地繞支點轉動,調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿處於水平靜止狀態,使杠桿水平靜止。
第二步、先在支點左側,20cm處掛一個0.5N的鉤碼,試一試需要在指點的右側10cm處掛幾個鉤碼,能夠使杠桿再一次水平靜止,杠桿水平靜止後,將實驗所測數據填入實驗記錄的表格內,將作用在杠桿左邊的力,作為動力F1,則F1=0.5N,動力臂L1為20cm,F1×L1=10
作用在杠桿右側的力為F2,F2=1N,阻力臂L2為10cm,F2×L2=10
(改變鉤碼的位置和鉤碼的個數,再做一次實驗,)
第三步、將支點左側,距支點5cm處,掛3個鉤碼,試試看,在支點右邊15cm處,需要掛幾個鉤碼可以使杠桿再次水平靜止。
待杠桿在水平位置平衡後,把實驗數據填入記錄表格內,動力F1,F1=1.5N,動力臂L1為5cm,F1×L1=7.5,作用在杠桿右側的力為F2,F2=0.5N,阻力臂L2為15cm,F2×L2=7.5.
第四步、通過兩次記錄的實驗數據,進行對比分析,
知道:杠桿平衡時,動力×動力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2
結論:a、杠桿的平衡狀態是指杠桿處於勻速轉動狀態,或者靜止狀態,靜止時的位置不一定是在水平位置。
b、杠桿處於平衡狀態時,動力×動力臂=阻力×阻力臂
附表:
實驗次數 動力(N) 動力臂(M) 動力×動力臂 阻力(N) 阻力臂(M) 阻力×阻力臂
Ⅱ 在探究「杠桿的平衡條件」實驗中,所用的實驗器材有杠桿尺、支架、細線、質量相同的鉤碼若干.(1)將杠
(1)杠桿右端下沉,左端上翹,平衡螺母向上翹的左端移動;
(2)用實驗來探究物理規律時,要採用多次實驗,用多組實驗數據來總結實驗結論,實驗結論具有普遍性,如果只有一次實驗數據,總結的實驗結論具有偶然性,所以不能用一次實驗數據總結實驗結論.
(3)設一個鉤碼的重力為G,杠桿一個小格代表L,
如果在圖甲中杠桿兩側各去掉一個相同的鉤碼時,
杠桿的左端:3G×3L=9GL,
杠桿的右端:2G×4L=8GL,
所以杠桿的左端力和力臂的乘積大於右端的乘積,所以杠桿左端下沉.
(4)乙圖中,彈簧測力計豎直向上拉杠桿時,拉力力臂為OC,彈簧測力計向右傾斜拉杠桿,拉力的力臂小於OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計示數變大.
故答案為:(1)左;(2)不能;實驗次數太少,得出的結論具有偶然性;(3)左;(4)變大;其力臂變小.
Ⅲ 小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實驗:(1)實驗前,將杠桿的中點置於支架上,當杠桿靜止時發現杠桿
(1)杠桿左端下沉,應將杠桿重心向右移,所以應將兩端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右調節;
(2)力臂等於支點到力的作用線的距離,當杠桿在水平位置平衡時,力的方向與杠桿垂直,力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來.
探究杠桿平衡的條件時,多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律,使結論具有普遍性.
(3)根據以上數據得出杠桿平衡的條件是:動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1×l1=F2×l2)
(4)根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得:
杠桿在水平位置平衡時:左邊=3G×2L=6GL;
右邊=2G×3L=6GL;
如果在兩側鉤碼下再各取下一個相同的鉤碼後:左邊=2G×2L=4GL;
右邊=G×3L=3GL;
杠桿不再水平平衡,左邊會下沉.
(5)杠桿左側的兩個鉤碼取下,根據杠桿平衡的條件,F1×L1=F2×L2,左邊=G×2L=2GL;則右邊=2G×L,即向左移動2格;
故答案為:
(1)右;(2)便於測量力臂;得出的結論更具有普遍性;(3)動力×動力臂=阻力×阻力臂;(4)左側下降;(5)向左移動2格
Ⅳ 探究杠桿的平衡條件:(1)實驗前,將杠桿中點置於支架上,當杠桿靜止時,發現杠桿右端下沉.此時,應把
(1)杠桿右端下沉,為了使它在水平位置平衡,應將杠桿兩端的平衡螺母向左調節;使杠桿平衡的目的有兩個:一是避免杠桿重力對杠桿轉動的影響;二是便於測量力臂的長度;
(2)設杠桿每一個小格代表L,一個鉤碼的重力為G,則根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得,4G×3L=G′×2L,則G′=6G,因此需在B處懸掛6個相同鉤碼.
(3)「動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離」,是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的,此時的力臂正是支點到力作用點的距離.為得出普遍結論,應改變力的方向使力臂不等於支點到力作用點的距離,多做幾次實驗,得出實驗結論,故正確的實驗操作應該是B、去掉一側鉤碼,換用彈簧測力計斜向下拉;故選B.
故答案為:(1)左:水平;力臂;(2)6:(3)B.
Ⅳ 杠桿平衡的條件及其目的
使杠桿平衡的兩個力對支點的力矩方向一個是順時針方向,一個是逆時針方向,回但對這兩個力方向沒有相答同或相反的要求,當這兩個力彼此平行時,則方向相同,也可以方向不同,比如天平是使用杠桿原理,天平的橫梁就是一個杠桿,則兩臂受到的力方向就相同;再如,用杠桿撬物體,物體作用於杠桿的力是豎直向下的,但人作用於杠桿的力可以豎直向下,也可以垂直於杠桿向下,還可以是其它向下的方向。
Ⅵ 在探究「杠桿平衡條件」的實驗中:(1)某同學將杠桿懸掛起來,靜止時,發現杠桿的右端低,左端高,此時
(1)調節杠桿平衡時,杠桿的右端低,左端高,說明右端的力大而下沉,左端力小而上升,因為此時杠桿處於靜止狀態,所以杠桿處於平衡狀態;應使平衡螺母向左調節,相當於向左端增加了力,才能使杠桿在水平位置平衡.
(2)從實驗表格中可知,三次實驗數據都滿足:動力×動力臂=阻力×阻力臂;
(3)動力的單位是N,動力臂的單位是cm,兩個物理量的單位不相同,不能進行加減運算.
故答案:
(1)平衡;排除杠桿自重對實驗的影響;
(2)F1L1=F2L2(動力×動力臂=阻力×阻力臂);
(3)將不同的物理量進行了加法運算.