探究杠杆实验装置

⑴ 如图所示是我们探究杠杆平衡条件的实验装置图．实验结束后，通过分析数据，有的同学指出：杠杆的平衡条件

（1）测量力的工具：弹簧测力计；
测量长度的工具：刻度尺；
（2）实验步骤：
①取下一侧版的钩码，用弹簧权测力计斜拉杠杆，使其保持水平平衡，读出测力计的示数，并用刻度尺测出力臂；
②改变弹簧测力计斜拉的角度，重复①中实验步骤，多测几次；
③寻找力与力臂间的关系．
故答案为：
（1）弹簧测力计；刻度尺；
（2）①取下一侧的钩码，用弹簧测力计斜拉杠杆，使其保持水平平衡，读出测力计的示数，并用刻度尺测出力臂；
②改变弹簧测力计斜拉的角度，重复①中实验步骤，多测几次；
③寻找力与力臂间的关系．

⑵ 小芬同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置如图所示，请回答下列问题：（1）实验前先必须要调节杠杆两端

（1）实验来前先必须要调节杠杆源两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；若做实验时发现杠杆左高右低，则她应将杠杆左端的螺母向左调，或将杠杆右端的螺母向左调；
（2）两边同时加上一个砝码时，
杠杆左端力和力臂的乘积为2G?2L=4GL，
杠杆右端力和力臂的乘积为3G?L=3GL，
所以杠杆不平衡，且左边偏低，右边偏高，故是逆时针旋转；
（3）若用弹簧测力计代替钩码，则拉力的方向仍要与杠杆垂直，使力臂仍与杠杆重合，便于直接读出力臂的大小，消除杠杆重力对实验结果的影响．将右侧钩码去掉后，对于左侧钩码，它使杠杆沿逆时针方向转动，所以拉力应该使杠杆顺时针方向转动，即竖直向上．
故答案为：（1）水平位置；便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；左；左；（2）C；（3）竖直；向上．

⑶ 下图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置．实验中：（1）开始时，总是让杠杆在水平平衡状态下进行实验，

（1）杠杆左端偏高，根据杠杆的平衡条件，则可将右端的平衡螺母向左调节，或将专左端属的平衡螺母向左调节；
（2）根据杠杆的平衡条件计算得出：
①L₂=

F1×L1

F2

=

1.5N×10cm

1N

=15cm
②F₂=

F1×L1

L2

=

1N×20cm

10cm

=2N
（3）第三次实验中，拉力F₁的方向不再与杠杆垂直，因此小明存在的错误是误把力的作用点到支点的距离当做了力臂；
（4）弹簧测力计由斜向下拉改为竖直向下拉时，F₂和L₂都不改变，力臂L₁增大了，根据杠杆的平衡条件F₁×L₁=F₂×L₂，故弹簧测力计的示数将变小．
故答案为：（1）力臂、左、左；
（2）15、2；
（3）动力臂测量错误；
（4）变小．

⑷ 如图是探究杠杆平衡条件的实验装置．（1）实验前，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向___

（1）杠杆重心左移应将平衡螺母向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；
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；
（2）根据F₁L₁=F₂L₂
∴L₂=

F1L1

F2

=

1.5N×0.1m

0.5N

=0.3m；
（3）根据实验数据得出的规律是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂．
由图知，左边力臂小于右边力臂，如果在两侧各再加挂一个相同的钩码，左边力与力臂的乘积将小于右边力与力臂的乘积，杠杆将向右倾斜；
（4）探究杠杆平衡条件时，杠杆在倾斜一定角度的位置进行实验，力臂不在杠杆上，不方便测量；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于读出力臂大小．
（5）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．不是为了减小摩擦，也不是为了使每组数据更准确，更不是为了多次测量取平均值减小误差．
（6）由题意知，该同学只做了一次实验，便得出结论，结论具有偶然性，不能反映普遍规律，而长度和力是两个不同的物理量，不能相加．
故答案为：（1）左；水平；便于测量力臂；（2）0.3；（3）F₁L₁=F₂L₂；右；（4）水平位置好，便于测量力臂，同时也使杠杆重力的力臂为零，减小了实验误差；（5）D；（6）一组数据太少，不能反映普遍规律；不同单位的物理量不能直接相加．

⑸ 在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置．（1）调节平衡时，都应该使它在______位置

（1）杠杆右端上翘，左端下倾，应将杠杆右端螺母向右边移动一些，并使杠杆在水平位置平衡；
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂．
（3）在做“杠杆的平衡条件”实验时，在杠杆O点位置两边分别挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的滑片的位置，并调节杠杆两端的螺母，使杠杆重新保持水平，是错误的，挂上钩码后，不能再调节平衡螺母使杠杆平衡．
（4）甲组只通过三组特殊的数据，即动力和动力臂与阻力和阻力臂都是9、7、6就得出结论，过于片面；实验应该至少在三次以上，且数据不要是几个特殊的数字，这样才能分析确定出实验现象中的普遍规律．
而且甲组是：动力+动力臂=阻力+阻力臂，类似的不同的物理量之间相加，是没有意义的．
乙同学分析所有实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臀=阻力×阻力臂，是正确的，科学的．
（5）正在使用的用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子，能用较小的动力克服很大的阻力，使用时动力臂大于阻力臂，因而它们属于省力杠杆；
而在使用用镊子取砝码时，杠杆受到的阻力较小，动力臂小于阻力臂，因而是费力杠杆．
故答案为：（1）水平；右；
（2）垂直；力臂；
（3）错误的；
（4）乙；甲．

⑹ 如图是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置．（1）小华同学想使杠杆在水平位置平衡，其目的是：______；

（1）为了消除杠杆重力对实验结果的影响和便于测量力臂，在杠杆两端安装螺母，达到便于调节杠杆在水平位置平衡的要求；发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向左调节；此后在整个实验过程中，不需要旋动两侧的平衡螺母．
（2）只从一次实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次试验的基础上得出，这样才能有效地避免实验结果偶然性出现．
力和力臂是单位不同的两个物理量，故不能相加．
通过计算可以看出，杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂．
故答案为：（1）消除杠杆重力对实验结果的影响；左；
（2）只用一次实验就得出结论，且实验数据还具有很特殊性；不同单位的物理量不能相加；动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．

⑺ 如图所示是某校物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置．（1）在实验过程中，第一步是调节杠杆两端的螺

（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的版重心通过支点，消除杠权杆自重对杠杆平衡的影响．
杠杆在使用前右端低左端高，说明杠杆的左端上翘，左端和右端的平衡螺母都向上翘的左端移动．
（2）杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，
实验1：2N×20cm=1N×L₂，所以，L₂=40cm．
实验2：1N×8cm=F₂×4cm，所以，F₂=2N．如表格：

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	40
2	1	8	2	4

（3）探究实验得出的结论是F₁L₁=F₂L₂．
（4）另一实验小组的同学只有一次实验数据，总结的实验结论很具有偶然性．
（5）进行多次实验的目的是获得多组实验数据，利用多组实验数据总结的实验结论具有普遍性．
故答案为：（1）便于测量力臂，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；左；左；（2）如上表；（3）F₁L₁=F₂L₂；（4）只有一组实验数据得出的结论很具有偶然性；（5）使实验结论具有普遍性．

⑻ 小芬同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置如图所示，请回答下列问题：（1）实验前先要调节杠杆两端的螺

（1）当杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，这样做便于直接读出力臂的大小、消除杠杆重力对实验结果的影响．如果杠杆左高右低，可将杠杆左端的螺母或右端的螺母向左调．
故答案为：水平，便于测量力臂，左，左．
（2）杠杆平衡条件是普遍规律，必须经过多次测量．如果只根据一组数据或几组特殊的数据得到结论，偶然性太大，
并且单位不同的两个量是不能相加的．
故答案为：实验次数太少，有偶然性；将不同单位的数据相加．
（3）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂分析：
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码后：左边F₁L₁=2G×2L=4GL；
右边F₂L₂=3G×L=3GL；
F₁L₁＞F₂L₂杠杆不再水平平衡，左边会下沉，所以杠杆将逆时针方向转动．
故选C．
（4）若用弹簧测力计代替钩码，则拉力的方向仍要与杠杆垂直，使力臂仍与杠杆重合，便于直接读出力臂的大小，消除杠杆重力对实验结果的影响．将右侧钩码去掉后，对于左侧钩码，它使杠杆沿逆时针方向转动，所以拉力应该使杠杆顺时针方向转动，即竖直向上．
故答案为：竖直向上．