Ⅰ 探究杠杆的平衡条件
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
Ⅱ 在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干.(1)将杠
(1)杠杆右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以不能用一次实验数据总结实验结论.
(3)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,
如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,
杠杆的左端:3G×3L=9GL,
杠杆的右端:2G×4L=8GL,
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积,所以杠杆左端下沉.
(4)乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大.
故答案为:(1)左;(2)不能;实验次数太少,得出的结论具有偶然性;(3)左;(4)变大;其力臂变小.
Ⅲ 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆
(1)杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节;
(2)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.
探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性.
(3)根据以上数据得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1×l1=F2×l2)
(4)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得:
杠杆在水平位置平衡时:左边=3G×2L=6GL;
右边=2G×3L=6GL;
如果在两侧钩码下再各取下一个相同的钩码后:左边=2G×2L=4GL;
右边=G×3L=3GL;
杠杆不再水平平衡,左边会下沉.
(5)杠杆左侧的两个钩码取下,根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,左边=G×2L=2GL;则右边=2G×L,即向左移动2格;
故答案为:
(1)右;(2)便于测量力臂;得出的结论更具有普遍性;(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂;(4)左侧下降;(5)向左移动2格
Ⅳ 探究杠杆的平衡条件:(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把
(1)杠杆右端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节;使杠杆平衡的目的有两个:一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响;二是便于测量力臂的长度;
(2)设杠杆每一个小格代表L,一个钩码的重力为G,则根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,4G×3L=G′×2L,则G′=6G,因此需在B处悬挂6个相同钩码.
(3)“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”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,此时的力臂正是支点到力作用点的距离.为得出普遍结论,应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离,多做几次实验,得出实验结论,故正确的实验操作应该是B、去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉;故选B.
故答案为:(1)左:水平;力臂;(2)6:(3)B.
Ⅳ 杠杆平衡的条件及其目的
使杠杆平衡的两个力对支点的力矩方向一个是顺时针方向,一个是逆时针方向,回但对这两个力方向没有相答同或相反的要求,当这两个力彼此平行时,则方向相同,也可以方向不同,比如天平是使用杠杆原理,天平的横梁就是一个杠杆,则两臂受到的力方向就相同;再如,用杠杆撬物体,物体作用于杠杆的力是竖直向下的,但人作用于杠杆的力可以竖直向下,也可以垂直于杠杆向下,还可以是其它向下的方向。
Ⅵ 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)某同学将杠杆悬挂起来,静止时,发现杠杆的右端低,左端高,此时
(1)调节杠杆平衡时,杠杆的右端低,左端高,说明右端的力大而下沉,左端力小而上升,因为此时杠杆处于静止状态,所以杠杆处于平衡状态;应使平衡螺母向左调节,相当于向左端增加了力,才能使杠杆在水平位置平衡.
(2)从实验表格中可知,三次实验数据都满足:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
(3)动力的单位是N,动力臂的单位是cm,两个物理量的单位不相同,不能进行加减运算.
故答案:
(1)平衡;排除杠杆自重对实验的影响;
(2)F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);
(3)将不同的物理量进行了加法运算.