實驗專題：探究杠桿平衡條件課件

1、AB一、實驗回顧一、實驗回顧杠桿平衡實驗裝置、鉤碼杠桿平衡實驗裝置、鉤碼探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件（一）器材（一）器材:（二）測量的物理量（二）測量的物理量:動力、動力臂、動力、動力臂、阻力、阻力臂阻力、阻力臂（ 1）A、B兩圖中的杠桿處兩圖中的杠桿處于靜止狀態(tài)，實驗時采用哪于靜止狀態(tài)，實驗時采用哪幅圖？為什么？幅圖？為什么？（三）討論：（三）討論： 實驗時，使杠桿在實驗時，使杠桿在水平水平位置位置平衡，便于在杠桿上平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂直接讀出力臂的大小。的大小。CD（2）在實驗前）在實驗前,是否也要調(diào)節(jié)杠桿在水平位是否也要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡置平衡?為什么？為什么？ A

2、.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。平衡。 B.將鉤碼掛在杠桿的支上點兩邊，先改變動力或?qū)^碼掛在杠桿的支上點兩邊，先改變動力或動力臂的大小，然后調(diào)節(jié)阻力或阻力臂的大小，動力臂的大小，然后調(diào)節(jié)阻力或阻力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡。使杠桿在水平位置重新平衡。 C.記下動力記下動力F1、動力臂、動力臂L1、阻力、阻力F2和阻力臂和阻力臂L2的大小，將的大小，將數(shù)據(jù)填入表格中。數(shù)據(jù)填入表格中。 D.改變鉤碼的個數(shù)和位置，重復實驗改變鉤碼的個數(shù)和位置，重復實驗 E.計算每次實驗中計算每次實驗中F1L1和和F2L2的大小，根據(jù)計算結果分的大小，

3、根據(jù)計算結果分析得出杠桿的平衡條件。析得出杠桿的平衡條件。實驗實驗次數(shù)次數(shù)F F1 1/N/NL L1 1/cm/cmF F2 2/N/NL L2 2/cm/cmF F1 1L L1 1（N Ncmcm）F F2 2L L2 2 （N Ncmcm）動力動力動力臂動力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 鞏固練習 1.同學們利用圖1裝置驗證“杠桿的平衡條件”，實驗中記錄的數(shù)據(jù)如下： (1)寫出分析處理實驗數(shù)據(jù)的具體過程及驗證的結果. (2)杠桿在生活中有很多應用.如圖2所示，現(xiàn)欲使靜止的蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動，可采取的做法是 ，并說出能驅(qū)使蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動的條件 .

4、答案： (l)過程：分別計算出動力動力臂（或F1L1）分別計算出阻力阻力臂(或F2L2) 第一組 1 N15 cm15 Ncm l.5 N10 cm15 Ncm 第二組 2 N25 cm50 Ncm 2.5 N20 cm50 Ncm （1分） 第三組 3 N20 cm60 Ncm 4 N15 cm60 Ncm 經(jīng)過比較每一組的動力和動力臂乘積與阻力和阻力臂乘積都相等（1分） 驗證的結果：經(jīng)驗證可得出杠桿平衡時滿足： 動力動力臂：阻力阻力臂（1分） (2)做法：甲不動，乙向遠離支點方向移動（1分） （或乙不動，甲向靠近支點方向移動） （或乙不動，甲蹬地減小甲對蹺蹺板的 壓力） 條件：使蹺蹺板順時

5、針和逆時針方向轉(zhuǎn)動的力 和力臂的乘積不相等（1分） （或動力動力臂阻力阻力臂）（或F1L1F2L2）2. 在探究杠桿平衡條件的過程中，我們把支點放在質(zhì)地均勻的杠桿中間，這樣做的目的是 ；實驗時，首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，并使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是 ；同學們通過多次實驗，得出以下數(shù)據(jù)，分析得出杠桿平衡條件是 ；請你應用杠桿平衡條件，把表格中的數(shù)據(jù)填寫完整。 小光同學實驗時，在杠桿上掛了如圖所示的兩組鉤碼。若在不加減鉤碼的前提條件下，把左端的兩個鉤碼向右移動 個格，可使杠桿平衡；若在不移動鉤碼位置的前提條件下，采用兩端同時減掉 的方法，也可使杠桿平衡（杠桿上相鄰刻線之間的距離相等，每

6、個鉤碼的質(zhì)量都相同）。 實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖17所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是：。圖16OBA圖17O答案 避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響（或 杠桿重心在支點上、杠桿重力作用線過支點）； 便于測量力臂； F1l1=F2l2(或 動力動力臂=阻力阻力臂)； 2（表格中的數(shù)據(jù)）； 1 1個鉤碼 杠桿自重的影響。 3.我們都做過“探究杠桿平衡條件”的實驗。 (1)實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿左端下傾，則應將

7、右端的平衡螺母向_(選填 “左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，實驗前使杠桿水平平衡的目的是 _。 (2)實驗中，用圖9所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡(杠桿上每格等距)，但老師 卻往往提醒大家不要采用這種方式。這主要是 因為該種方式( ) A一個人無法獨立操作 B需要使用太多的鉤碼 C力臂與杠桿不重合 D力和力臂數(shù)目過多 (3)圖9中，不改變支點O右側(cè)所掛的兩個鉤碼及其位置，保持左側(cè)第_格的鉤 碼不動，將左側(cè)另外兩個鉤碼改掛到它的下方，杠桿仍可以水平平衡。答案 右、便于測各力臂或排除杠桿的自重對杠桿的平衡的影響， D 2答案 他只探究了杠桿力臂相等的平衡情況，沒有的杠桿力臂不相等的

8、平衡情況進行探究應進行多種情況下的探究。 1 0.8 增大1.在探究在探究“杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗中，所用的實驗器材有杠桿、支架、刻度尺、細線、質(zhì)量實驗器材有杠桿、支架、刻度尺、細線、質(zhì)量相同的鉤碼若干。相同的鉤碼若干。(1)將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，如將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，如果將杠桿右側(cè)的平衡螺母向左調(diào)到頭了，杠桿果將杠桿右側(cè)的平衡螺母向左調(diào)到頭了，杠桿右端仍下沉，此時應將杠桿左側(cè)的平衡螺母向右端仍下沉，此時應將杠桿左側(cè)的平衡螺母向_調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止。調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止。(2)某同學進行正確的實驗操作后，得到的數(shù)據(jù)某

9、同學進行正確的實驗操作后，得到的數(shù)據(jù)為為F1=6N、l1=20cm、F2=4N和和l2=30cm。該同學。該同學根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結論根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結論?_，理由，理由是：是： 。(3)使杠桿在傾斜一定角度的位置做實驗，也使杠桿在傾斜一定角度的位置做實驗，也能得出杠桿平衡條件。這種實驗方案與杠桿能得出杠桿平衡條件。這種實驗方案與杠桿在水平位置做實驗的方案相比較，你認為哪在水平位置做實驗的方案相比較，你認為哪種實驗方案好并說明理由：種實驗方案好并說明理由： 。(4)如圖所示，杠桿在水平位置平衡。如果在如圖所示，杠桿在水平位置平衡。如果在兩側(cè)鉤碼下再各掛一個相同的鉤碼，則杠桿兩側(cè)鉤

10、碼下再各掛一個相同的鉤碼，則杠桿_端將下沉。端將下沉。 (1)左左(1分分) (2)不能得出探究結論不能得出探究結論(1分分)；因為一次；因為一次實驗獲得的數(shù)據(jù)具有偶然性，不能反實驗獲得的數(shù)據(jù)具有偶然性，不能反映普遍規(guī)律映普遍規(guī)律(1分分)(3)杠桿在水平位置的實驗方案好，便杠桿在水平位置的實驗方案好，便于測量力臂于測量力臂(1分分) (4)右右(1分分)2.我們都做過我們都做過“探究杠桿平衡條件探究杠桿平衡條件”的實驗。的實驗。 (1)實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿左端下傾，則應將右端的平衡螺實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿左端下傾，則應將右端的平衡螺母向母向_(選填選填 “左左”或或“右右”)調(diào)節(jié)，

11、使杠桿在水平位置平衡調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，實驗前使杠桿水平平衡的目的是，實驗前使杠桿水平平衡的目的是 。 (2)實驗中，用如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡實驗中，用如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡(杠桿杠桿上每格等距上每格等距)，但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式。這主要，但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式。這主要是因為該種方式是因為該種方式( )A一個人無法獨立操作一個人無法獨立操作 B需要使用太多的鉤碼需要使用太多的鉤碼C力臂與杠桿不重合力臂與杠桿不重合 D力和力臂數(shù)目過多力和力臂數(shù)目過多 (3)如圖所示，不改變支點如圖所示，不改變支點O右側(cè)所掛的兩個鉤碼及其位置

12、，保持右側(cè)所掛的兩個鉤碼及其位置，保持左側(cè)第左側(cè)第_格的鉤碼不動，將左側(cè)另外兩個鉤碼改掛到它的下方，格的鉤碼不動，將左側(cè)另外兩個鉤碼改掛到它的下方，杠桿仍可以水平平衡。杠桿仍可以水平平衡。右右 消除杠桿自身重力的影響消除杠桿自身重力的影響D24.（2010揚州）在探究杠桿平衡條件的實驗中：（1）小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向_調(diào)節(jié)。小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是 、 。（2）如圖甲所示，在杠桿左邊A處掛四個相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼_個。（3）如圖乙所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時

13、，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將_（變大變小不變），其原因是 。（1）左）左 消除杠桿的重力對實驗的消除杠桿的重力對實驗的影響（使杠桿的重力的力臂為影響（使杠桿的重力的力臂為0） 便于測量力臂便于測量力臂（2）3（3）變大）變大 該力的力臂變短了（此該力的力臂變短了（此時的力臂不是時的力臂不是OC了）了）16.（2010大理）小明同學探究杠桿平衡條件：（不考慮杠桿自重大理）小明同學探究杠桿平衡條件：（不考慮杠桿自重和摩擦）和摩擦）（1）實驗前沒有掛鉤碼時，小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，則應將左端）實驗前沒有掛鉤碼時，小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，則應將左端的平衡螺母向的平衡螺母向 調(diào)，使杠桿在

14、水平位置平衡；這樣做的目的是調(diào)，使杠桿在水平位置平衡；這樣做的目的是 。（2）三次實驗數(shù)據(jù)記錄表格如下：）三次實驗數(shù)據(jù)記錄表格如下：小明用如圖甲所示進行第小明用如圖甲所示進行第3次實驗，彈簧測力計的所示如圖乙所次實驗，彈簧測力計的所示如圖乙所示，則動力示，則動力F1= N分析三次實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)第分析三次實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)第3次實驗中彈簧測力計示數(shù)偏大，檢次實驗中彈簧測力計示數(shù)偏大，檢測彈簧測力計發(fā)現(xiàn)完好無損，原因可能是測彈簧測力計發(fā)現(xiàn)完好無損，原因可能是 。（3）小明通過實驗探究，得出了杠桿平衡條件。生活中的釣魚竿）小明通過實驗探究，得出了杠桿平衡條件。生活中的釣魚竿應用了該實驗中的第應用了該實驗

15、中的第 次實驗原理。次實驗原理。（1）左）左 便于測量力臂；盡量減小杠便于測量力臂；盡量減小杠桿的自重對實驗的影響桿的自重對實驗的影響（2）3.6 彈簧測力計沒有向下拉彈簧測力計沒有向下拉（3）29.9.實驗前出現(xiàn)如圖甲所示情況，為使杠桿在水平實驗前出現(xiàn)如圖甲所示情況，為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿左端的螺母向位置平衡，應將杠桿左端的螺母向 調(diào)（或應調(diào)（或應將杠桿右端的螺母向?qū)⒏軛U右端的螺母向 調(diào)）。調(diào)）。10.10.實驗過程中出現(xiàn)如圖乙所示情況，為使杠桿實驗過程中出現(xiàn)如圖乙所示情況，為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿左端的鉤碼向在水平位置平衡，應將杠桿左端的鉤碼向 移移動動 格或?qū)⒏軛U右端的

16、鉤碼向格或?qū)⒏軛U右端的鉤碼向 移動移動 格。格。右右右右右右右右12甲甲乙乙11.11.實驗前為什么要使杠桿在水實驗前為什么要使杠桿在水平位平位置平衡置平衡？答：為了實驗時方便測力臂答：為了實驗時方便測力臂L阿基米德原理實驗探究1：浮力大小與哪些因素有關 小明同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的小明同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究燒杯，對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究(1)(1)分析圖分析圖B B、C C、D D，說明浮力大小跟，說明浮力大小跟_有關有關(2)(2)分析圖分析圖_，說明浮力大小跟液體密度有關，說明浮力大小跟液

17、體密度有關(3)(3)物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是_N_N鹽鹽水水水水水水水水浮力大小與質(zhì)量無關浮力大小與質(zhì)量無關ade用手把空飲料罐按入水中，越深，浮力越大用手把空飲料罐按入水中，越深，浮力越大浸沒在水中的物體的浸沒在水中的物體的浮力與深度無關浮力與深度無關阿基米德原理一、阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關系圖2圖3圖4圖1計算物體所受浮力利用圖_和圖_.計算排開液體的重力利用圖_和圖_.探究實驗中考鏈接：(2011武漢市) 26.（4分）為了探究浸在液體中的物分）為了探究浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開液體所受的重力的關系，某同體所受的浮力跟它排開

18、液體所受的重力的關系，某同學進行了下圖所示的實驗：學進行了下圖所示的實驗： （1）你覺得合理的實驗順序是）你覺得合理的實驗順序是_。（2）選用其他液體多次實驗后，可得出結論：浸在液體中的物體）選用其他液體多次實驗后，可得出結論：浸在液體中的物體所受的浮力，大小所受的浮力，大小_。 （3）圖乙中，浸沒在水中的合金塊勻速向下運動的過程中，合金）圖乙中，浸沒在水中的合金塊勻速向下運動的過程中，合金塊所受的浮力塊所受的浮力_（填（填“變大變大”、“不變不變”或或“變小變小”）。）。 （4）合金塊的密度是）合金塊的密度是_。丁甲乙丙（甲丁乙丙）丁甲乙丙（甲丁乙丙） 等于它排開液體所受的重力等于它排開液體所受的重力 不變不變 4103kg/m3（4g/cm3)中考鏈接：(2009年武漢)如圖所示將一鐵塊用彈簧秤懸掛起來，并逐漸浸人水中，下列能正確表示鐵塊所受浮力與浸入深度關系的是（ ）A 3. 如圖，用如圖，用始終始終與杠桿與杠桿垂直垂直的力的力F將杠桿緩將杠桿緩慢地由位置慢地由位置1拉至位置拉至位置2，F(xiàn)的大小如何變化？的大小如何變化？12F