初中物理探究杠杆的平衡条件实验实验题

小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中．

（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是________；
（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上________个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
（3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将________（选填“大于”“等于”或“小于”）1N。

画图：(1)如图甲，据图中的入射光线，试画出折射光线．
(2)如图乙中杠杆B点挂着重物G，若在A点施加一个最小的力F使杠杆按图中所示的位置平衡，请画出此力的示意图和力臂．

某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，进行了如下实验步骤：
a．把杠杆的中点支在支架上，这时发现杠杆左端高、右端低，则应该把杠杆的平衡螺母向      （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在      位置平衡；
b．把钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的个数和位置，使杠杆恢复平衡，记下两边的钩码的重，读出两边的力臂，获得一组实验数据；
c．改变力和力臂数值，再做两次实验；
d．算出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值，分析数据得出结论．
（1）请将步骤a补充完整；
（2）进行步骤a的主要目的是为了直接从杠杆上读出      的大小；
（3）步骤d得出的实验结论应该是      ；
（4）图甲的杠杆已调至水平平衡，在A点挂了两个相同钩码，则应在B点挂      个相同的钩码，才能使杠杆保持水平平衡；

（5）上述实验步骤c的目的是为了      ；（只填代码）

A．减小摩擦对实验的影响	B．使每组数据更准确
C．多次测量取平均值，减小误差	D．获取多组数据，寻找普遍规律

（6）图乙所示，把弹簧测力计挂钩固定在C点，要使杠杆水平平衡，弹簧测力计向右上方拉（拉环固定在支架上）比竖直向上拉示数要      （选填“大”或“小”）．

根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列各题：
（1）某同学在实验前发现杠杆的位置如图所示。此时他应该调节左端的螺母，使其向  移动，使杠杆在   位置平衡。其目的主要是为了便于能直接从杠杆上读出___________。 

（2）如图所示，已在杠杆的A点挂三个钩码（每个钩码重1牛），要使杠杆平衡，应在B点挂   个相同的钩码。若在C点用弹簧测力计拉， 方向应   ，拉力为       牛时杠杆能平衡。

在"探究杠杆平衡条件"的实验中：

（1）实验前，若使如图1所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节。

（2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如表所示。分析可得杠杆的平衡条件是 　　。

次数	动力     $F_1/N$	动力臂     $l_1/\mathit{cm}$	阻力     $F_2/N$	阻力臂     $l_2/\mathit{cm}$
1	1.0	15.0	1.5	10.0
2	1.0	20.0	2.0	10.0
3	2.0	15.0	3.0	10.0

（3）为了进一步验证实验结论，又做了如图2所示的实验，在杠杆水平平衡时：

①已知每个钩码的质量均为 $50g$ ，则此次实验中阻力 $F_2$ 大小为 　　 $N$ ，阻力臂 $l_2$ 为 　　 $\mathit{cm}$ ； $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

②请你在图中画出动力 $F_1$ 的力臂。

如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

⑴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，此时应把杠杆左端的平衡螺母向
      （填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态。
⑵杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便根据这次实验得出了杠杆的平衡条件为F₁l₁= F₂l₂。他这样得出的结论是否合理？      （填“合理”或“不合理”）；理由是：                 。
⑶实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是：                                    。
⑷杠杆不处于水平位置能否平衡？小海和小红意见不同。小海认为能平衡，于是他每次让杠杆倾斜时静止，这样实验也得出了同样的杠杆平衡条件。
小海认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？           （填“对”或“错”），小海这种方案与小红让杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为小海和小红哪位同学的实验方案好？请说明理由：
答：           的实验方案好；理由是：            。

在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）如图a，杠杆上面有刻度，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，如图a，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向      （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在      位置平衡．
（2）图b和图c的操作相比，图      更方便，因为可以直接读出      ．
（3）图d中，若慢慢将弹簧测力计倾斜过来拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，它的示数将变      ，因为      ．
（4）经过多次实验，得出实验结论后，小明同学想利用图e装置测出杠杆提升钩码时的机械效率：
①图e所示实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，它的示数为4N，当钩码上升6cm时，杠杆上的C点上升3cm，则此时杠杆的机械效率η_a=      ．
②杠杆的机械效率跟钩码悬挂的位置到底有没有关系呢？如图f，他仍然竖直向上拉杠杆使C点上升3cm，若支点处的摩擦力可以忽略不计，经分析可知此时杠杆的机械效率η_b与η_a相比      （变大/变小/不变）．接下来可以进行实验，收集数据，通过实践证明我们的分析是否正确．

如图所示，O是杠杆的支点，画出力F的力臂，并用字母L表示。

探究杠杆的平衡条件：

（1）如图（a），要使支架上的杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向    调节，当杠杆在水平位置平衡时，杠杆自重的力臂为       cm．
（2）如图（b），在左边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是                  ．若右边钩码离支点20cm，左边挂钩离支点15cm，每个钩码重为0.5N，则此时弹簧测力计示数应为       N．
（3）如图（c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比，弹簧测力计示数将     （选填“变大”、“变小”或“不变”）， 弹簧测力计示数与其力臂的积         （选填“变大”、“变小”或“不变”）

小丽做“探究杠杆的平衡条件”的实验。
（1）当杠杆如图所示时，小丽应将平衡螺母向______移
动，使杠杆在水平位置平衡。(选填“左”或“右”)

（2）调节杠杆水平平衡后，小丽在杠杆的A点挂上2个钩码（每个钩码重1N，杠杆上相邻刻线距离相等），如图所示。若使杠杆恢复水平平衡状态，可以在________点挂上1个钩码；或者使用最大测量值为1N的弹簧测力计在________点沿着竖直向上的方向拉住杠杆。

我班物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．（每空1分，共6分）

测量 序号	动力 F1/N	动力臂 l1/cm	阻力 F2/N	阻力臂 l2/cm
①	1	20	2	10
②	2	15	1.5	20
③	3	5		15

 
（1）若杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆平衡吗？_________（选填“平衡”或“不平衡”）
（2）为尽量减小杠杆自身的__________对实验结果的影响，应使杠杆在水平位置平衡，如图甲中，应将右端的平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调节；将杠杆调在水平位置平衡还可以方便的测量__________．
（3）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为________N．
（4）有的同学按现有方案得出如下结论：“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”．这个结论与杠杆平衡条件不符，为解决本实验方案的这一不足，小刚同学用弹簧测力计替换了一组钩码，并使测力计的拉力方向 _________________，使杠杆平衡，再做几组实验，即可得到验证。

在研究 “杠杆平衡条件的实验”中：

(1)首先将杠杆放在水平桌面上，发现杠杆左端下倾。那么他应将杠杆右端螺母向____(填“左”或“右”)调节一些，使杠杆在______位置平衡，其目的是                ；
(2)小明用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件，调节右边钩码的个数和悬挂位置，使杠杆水平平衡时，读出弹簧测力计的示数F₁=1．1N，钩码对杠杆的拉力F₂=1．47N，测得支点O到这两个作用点的距离L₁=20cm，L₂=10cm，他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁· L₁和F₂· L₂并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁·L₁=F₂·L₂，小明失误的地方　　　　　　　　　　　　。

在探究"杠杆的平衡条件"实验时。

（1）实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，如图1所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向 　 　（选填"左"或"右"）调节，直至杠杆在 　 　（选填"任意"或"水平"）位置平衡；

（2）调节平衡后，在杠杆上A点处挂两个钩码，如图2所示，则在B点处应挂 　 　个钩码，才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码，则杠杆 　 　（选填"能"或"不能"）保持平衡；

（3）为了使实验结论具有 　 　（选填"普遍性"或"偶然性"），应改变钩码个数及悬挂位置，多次进行实验；

（4）实验时，不再调节平衡螺母，使杠杆的重心位置保持在O点不变，将支点换到O′点，如图3所示，发现A点处只挂1个钩码，杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N，则杠杆重力为 　 　N。由此可知，将杠杆支点位置设在 　 　（选填"O"或"O'"）点进行实验，能避免杠杆自身重力影响实验结论"动力×动力臂＝阻力×阻力臂"的得出。

如图所示，探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计（单位： $N)$等实验器材探究杠杆的平衡条件，在探究实验中

（1）在挂钩码前，小组发现杠杆左端高右端低（如图甲），应将杠杆两端的平衡螺母向　　端调节（选填“左”或“右” $)$，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便读出　　；

（2）接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙），这时杠杆两侧受到的作用力大小　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$各自钩码所受重力大小，若在 $A$， $B$下方再增挂一个相同的钩码，则杠杆　　端将下沉（选填“左”或“右” $)$；

（3）如图丙是已经调节平衡的杠杆，用弹簧测力计在杠杆 $C$处竖直向上拉，在 $A$处挂上适当的钩码，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计读数为　　，钩码总质量为　　 $\mathit{kg}$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

平衡的条件实验时，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在        位置平衡，这样做是为了便于测量          ；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向           调节，或将左端的平衡螺母向         调节。小红根据如左图所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是：“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”。为了说明这一结论并不正确，请你在右图所示的杠杠上B点处画出需要对杠杠施加的力的示意图。