杠杆平衡的创新实验

A. 探究杠杆平衡条件实验是什么

实验是：探究杠杆平衡条件。

实验步骤：

1、首先调节杠杆的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡。

2、在杠杆左右两端分别挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置再次平衡。

3、根据钩码质量，分别算出左右两端钩码受到的力。

4、改变钩码个数或改变钩码在杠杆上的位置继续实验，再做两次并分别将数据记下。

5、分析实验数据，可以发现杠杆平衡时动力×动力臂=阻力×阻力臂。

在力学里，典型的杠杆是置放连结在一个支撑点上的硬棒，这硬棒可以绕着支撑点旋转。古希腊人将杠杆归类为简单机械，并且严谨地研究出杠杆
的操作原理。某些杠杆能够将输入力放大，给出较大的输出力，这功能称为“杠杆作用”。杠杆的机械利益是输出力与输入力的比率。

实验要遵循控制变量法，在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。

只有将自变量以外一切能引起因变量变化的变量控制好，才能弄清实验中的因果关系。控制变量衍生到生活中的作用是控制一定影响因素从而得到真实的结果。

B. 探究杠杆平衡条件实验是什么

探究杠杆平衡条件实验是探究杠杆平衡的条件。实验步骤，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是方便直接在杠杆上读出力臂值，研究时必须让杠杆在水平位置平衡后，才能记录实验数据。

将钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的位置或个数使杠杆在水平位置保持平衡，所需记录的数据是动力，动力臂，阻力，阻力臂，把钩码挂在杠杆上，在支点的同侧用测力计竖直向上拉杠杆，重复实验记录数据，需多次改变杠杆所受作用力大小，方向和作用点，多次实验，得出普遍物理规律。

杠杆平衡的内容

杠杆的平衡条件是，当杠杆平衡时，动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，若动力和阻力在支点的异侧，则这两个力的方向相同，若动力和阻力在支点的同侧，则这两个力的方向相反。

注意实验中先确定杠杆受的作用力哪个是动力哪个是阻力，实验必须尊重实验数据，不得随意篡改实验数据，实验目的探究杠杆平衡的条件，实验器材带刻度的均匀杠杆，铁架台，弹簧测力计，钩码和细线等。

C. 杠杆平衡条件实验

引自：网络文库
实验名称：探究杠杆的平衡条件
实验目的
1、通过本次实验中，让杠杆在水平位置平衡，了解到设计实验探究的科学思想。
2、获得杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2
3、能够理解杠杆平衡状态的基本含义。
实验器材：杠杆、支架、一盒钩码、固定在杠杆上的挂物环、弹簧测力计。
实验要求：1、会组装杠杆，探究杠杆的平衡条件。
实验步骤：
第一步、把杠杆安装在支架上，使其能灵活地绕支点转动，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处于水平静止状态，使杠杆水平静止。
第二步、先在支点左侧，20cm处挂一个0.5N的钩码，试一试需要在指点的右侧10cm处挂几个钩码，能够使杠杆再一次水平静止，杠杆水平静止后，将实验所测数据填入实验记录的表格内，将作用在杠杆左边的力，作为动力F1，则F1=0.5N，动力臂L1为20cm，F1×L1=10
作用在杠杆右侧的力为F2，F2=1N，阻力臂L2为10cm，F2×L2=10
（改变钩码的位置和钩码的个数，再做一次实验，）
第三步、将支点左侧，距支点5cm处，挂3个钩码，试试看，在支点右边15cm处，需要挂几个钩码可以使杠杆再次水平静止。
待杠杆在水平位置平衡后，把实验数据填入记录表格内，动力F1，F1=1.5N，动力臂L1为5cm，F1×L1=7.5，作用在杠杆右侧的力为F2，F2=0.5N，阻力臂L2为15cm，F2×L2=7.5.
第四步、通过两次记录的实验数据，进行对比分析，
知道：杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2
结论：a、杠杆的平衡状态是指杠杆处于匀速转动状态，或者静止状态，静止时的位置不一定是在水平位置。
b、杠杆处于平衡状态时，动力×动力臂=阻力×阻力臂
附表：
实验次数
动力（N）
动力臂(M)
动力×动力臂
阻力(N)
阻力臂(M)
阻力×阻力臂
1
2

D. 探究杠杆平衡的条件需注意的操作细节有哪些

探究杠杆平衡的条件需注意的操作细节有哪些？
探究杠杆平衡的条件需注意的操作细节有哪些？可取一均匀的直杆或直尺中间悬挂起来调节两端的平衡螺母使它在水平位置平衡
在一侧悬挂钩码在另一侧不同的位置悬挂钩码使它仍在水平位置平衡调节两侧钩码的位置重新测量记录两边的钩码重力两侧悬挂点距旋转点的距离
试验中注意要使直尺保持水平悬挂点尽量选择整数位置
探究杠杆平衡的条件中,不挂钩码时调节杠杆位置平衡的目的使实验结果准确
物理杠杆平衡的条件杠杆平衡的条件是：动力臂X动力=阻力X阻力臂
根据杠杆平衡的条件设钩A于秤杆E交于A',设钩A上的物体为G(物),秤砣为G(砣).
①当使用秤钮C时,平衡时,设秤砣D与秤杆E交于D',根据杠杆平衡条件:
l(A'C)×G(物)=l(D'C)×G(砣)
②当使用秤钮B时,平衡时,秤砣D与秤杆E交于D'',根据杠杆平衡条件:
l(A'B)×G(物)=l(D''B)×G(砣)
∵G(物),G(砣)均不变
l(A'C)>l(A'B)
∴l(D'C)>l(D''B)
∵秤杆E的长度一定
∴使用秤钮B时,秤砣D有更大的移动范围
∴从秤纽C换到秤钮B时，最大测量值将变大
(通俗地说,就是测量相同质量的物体,秤砣D到秤纽B的距离要小一点,所以它的最大测量可以大一些.但是使用秤纽C的分度值要小一些,所以测量值相对要精确一点.)
杠杆平衡的条件，求答案杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力(动力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F??F1*L1=F2*L2。式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。
1.省力杠杆：L1>L2,F1<F2(省力费距离，如方向盘，脚踏车把手，门把手等)
2.费力杠杆：L1<L2，F1>F2(费力、省距离，如钓鱼竿、镊子，筷子等)
3.等臂杠杆：L1=L2,F1=F2,既不省力也不费力，又不多移动距离，如天平、定滑轮等。
在“探究杠杆平衡的条件”实验中，应先调节杠杆两端的______，使杠杆在______位置平衡．实验时，若仅用两在调节杠杆时，应移动其两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．如果不用弹簧测力计，只用钩码来探究时，动力和阻力应分别在杠杆的两侧．
故答案为：平衡螺母；水平；两．
探究杠杆平衡条件时，实验前使杠杆在水平位置平衡的原因？在水平位置平衡时力臂长度就等于杠杆的格子数而不水平时候坐垂线还要计算力臂所以目的是为了便于读出力臂长度
杠杆平衡的条件是什么？力矩1*力臂1=力矩2*力臂2
L1*R1=L2*R2

要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F·L1=W·L2。式中，F表示动力，L1表示动力臂，W表示阻力，L2表示阻力臂。
力臂是______．最长力臂的条件是______、______．杠杆平衡的条件：______．（明确五要素、利用杠杆平衡的
力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离．满足力臂最长的条件是：一是力的作用点在杠杆上且离支点最远，二是从支点到力的作用线的距离最长．杠杆的平衡条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂．
故答案为：指从支点到力的作用线的垂直距离；力的作用点在杠杆上离支点最远；从支点到力的作用线的距离最长；动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂．

E. 如何做关于杠杆平衡的科学题

例如在左边第三格已经挂了4个钩码,那么在右边怎样挂钩码才能使杠杆尺平衡?
右边1格 挂12个 2格挂6个 3格挂4个 4 格挂3个 6格挂2个 都可以平衡

首先设计“探究杠杆平衡条件”的实验
介绍定义
现象 人们为了用较小的力撬大石块时，就要把支点放到离石块较近的地方

（1）提出问题大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢？

（2）猜想与假设让学生充分猜想，同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给学生看，什么叫杠杆的平衡。

学生可能给许多种猜想如：

①F1+L1=F2+L2 ②F1/L1=F2/L2③F1-L1=F2-L2 ④F1×L1=F2×L2

教师带领学生分析以上猜想，甄别那是明显错误的猜想，如①F1+L1=F2+L2 ③F1-L1=F2-L2，力和力臂单位不一样是不能加减的。

将学生分成两部分分别探究②F1/L1=F2/L2 ④F1×L1=F2×L2

（3）制定计划与设计实验

设计实验方案：（引导学生讨论，实验装置中力的大小、力臂的大小最好能随时知道。实验探究前，应让学生充分讨论他们的探究方案。）

实验目的：

探究杠杆的平衡条件

实验器材：

杠杆、铁架台、钩码

实验步骤：

①如图，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；

※为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢？（因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出．）

※ 调节杠杆平衡的方法：左沉右旋 右沉左旋

②在杠杆两边挂适当钩码，并移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，计算两力的大小，并读出两力臂的值，将力和力臂的数值填入表中；（重复3次）

（4）进行实验与收集证据

实验次数F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3

分析判断：在分析判断过程中有可能出现F1+L1=F2+L2 的结论，要求学生认真分析数据，找到出错的原因，为以后的学习和工作打下坚实的基础。

（5）讨论、交流、合作

你的实验结论与你的假设一致吗？你的结论是什么？

（6）得出结论：杠杆的平衡条件是：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂 （F1×L1=F2×L2）

F. 杠杆的作用实验过程

杠杆作用的实验

【设计】 杠杆是利用直杆或曲杆在外力作用下，围绕杆上固定点———支点转动的简单机械。本实验指导学生认识杠杆的以下几种作用:

（1）传递力的作用;

（2）改变用力方向的作用;

（3）省力（但费距离）或省距离（但费力）的作用。为了使学生体会到这些作用，最好选用重一点的物体，让学生亲自用杠杆去撬或抬，此外还可以利用杠杆尺、测力计进行一些定量的实验。

方法一

【器材】 装满学习用具的书包、长1米左右的木棍（把木棍等分为8～10份，画出等分线）、椅子。

【步骤】

（1）把木棍的中间架在小椅子背上，一端挂上重物———书包，用手握住另一端，慢慢往下压，能把书包撬起。引导学生找出杠杆的支点、力点和重点。

（2）在力点处用力向下压，力就通过杠杆传递到杠杆的另一端，把重物向上撬起。这说明杠杆有传递力的作用，还有改变用力方向的作用。

（3）使支点向重点靠近，支点每向前移动一格，撬动一二次，每次把物体撬起同样高度，会感觉到支点距离重点越近（即支点距离力点越远），越省力，但手（力点）移动的距离也越长，即越费距离。

（4）使支点向力点靠近，支点每向后移动一格，撬动一二次，每次把物体撬起同样高度，会感觉到支点距离力点越近（即支点距离重点越远），越费力，但手（力点）移动的距离也越短，即越省距离。

方法二

【器材】 杠杆尺两把（把杠杆尺均分为十二格，在每个刻度处打一个孔）、直尺、测力计、钩码、铁丝钩。

【步骤】

（1）把支架的钉子从两根杠杆尺的第6孔位（孔位从左往右数）处穿过，让该处作为支点，使两根杠杆尺保持水平。后面的杠杆尺不动，作为对照物，在前面的杠杆尺上悬挂重物和测力计。

（2）在杠杆尺第1孔位处，用铁丝钩悬挂一个50克重的钩码;把测力计钩挂在杠杆尺的第11孔位处，手握测力计，向下用力拉，可以把重物（钩码）向上撬起。找出杠杆尺上的重点、支点和力点。（挂钩码的第1孔位为重点，中间第6孔位为支点，挂测力计的第11孔位为力点。）

（3）通过测力计向下用力，可以把重物向上撬起，这说明杠杆有传递力和改变用力方向的作用。观察测力计的读数，约在50克左右，说明这时既不省力，也不费力。用直尺测量重点上升的距离和力点下降的距离，可知上升、下降的距离大致相等，说明这时既不省距离也不费距离（图1）。

（4）不改变重点和力点的位置，观察将支点移至第5、4、3、2孔位时，把重物撬起来（每次撬起同样的高度），测力计上的读数和重点、力点升降的距离。通过以上实验可以知道:支点越向重点靠近（同时也就使支点离力点越远），测力计上的读数越小，即越省力;力点下降的距离比重点上升的距离越大，即越费距离（图2）。

（5）不改变重点和力点的位置，观察将支点移至第7、8、9、10孔位时，把重物撬起来（每次撬起同样的高度），测力计上的读数和重点、力点升降的距离。通过以上实验可以知道:支点越向力点靠近（同时也就使支点离重点越远），测力计上的读数越大，即越费力;力点下降的距离比重点上升的距离越小，即越省距离。

G. 初中创新实验杠杆原理

杠杆平衡的原理:动力*动力臂=阻力*阻力臂通过杠杆平衡原理,可以运用已知力、力臂的条件,求出未知力或力臂。
杠杆原理是中学物理中的重要知识点，杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”，要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等，即：动力×动力臂=阻力×阻力臂，其中力臂就是支点到力的作用线的垂线。
现有的杠杆原理实验装置主要是将杠杆铰接在底座上，然后在杠杆两侧悬挂不同质量的砝码，进行调节平衡，这种实验方法只能简单的演示两侧力矩的比例关系，不能进行数据计算，而且杠杆倾斜平衡时，从支点到力作用点的距离并不是力臂，需要在黑板上进行力臂线绘制分析辅助讲解，学生才能理解，教学效果不佳。

H. 杠杆的平衡实验现象和实验结果是什么

（1）不能只抄凭一组实验数据得袭出结论，必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论；这样才能有效地避免实验结果偶然性出现。
（2）单位不同的两个物理量不能直接相加
1、（1）、平衡螺母水平
（2）、水平
（3）、动力×动力臂=阻力×阻力臂，
2、杠杆原理
3、实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是为了消除杠杆本身自重对实验的影响。
实验中不能再旋动两端的螺母
实验中是杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂。
在进行多次实验的目的是避免实验结论的偶然性和特殊性。。