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专题09 《探究杠杆平衡的条件》(原卷版)-2020-2021学年八年级物理下学期期末复习之实验突破(人教版)
§ 核心考点:
【设计与进行实验】
主要实验器材:杠杆、钩码若干、铁架台、弹簧测力计;
1. 平衡螺母的作用(调节杠杆在水平位置平衡)
2. 实验前的操作
(1)调节杠杆在水平位置平衡的操作(左高向左调,右高向右调.注意:平衡后的杠杆,在实验过程中不能再调节平衡螺母)
(2)让支点处于杠杆中央的目的(避免杠杆自重对实验结果产生影响)
(3)调节杠杆在水平位置平衡的目的(便于测量力臂,并且可以避免杠杆自重对实验结果产生影响)
3. 弹簧测力计的使用和读数
4. 绘制记录实验数据的表格(至少进行3次实验,表格中要有单位)
实验次数
动力(N)
动力臂(cm)
动力×动力臂(N·cm)
阻力(N)
阻力臂(cm)
阻力×阻力臂(N·cm)
1
2
3
【分析数据,总结结论】
5. 分析异常数据找出原因(杠杆自重对实验结果产生影响)
6. 分析数据总结杠杆平衡条件【交流与反思】
7. 测量多组数据的目的(_避免偶然性,使得出的结论更具有普遍性_)
8. 将一端钩码换成弹簧测力计的好处(能直接测出拉力的大小,实验操作更方便)
弹簧测力计从竖直拉变为倾斜拉,拉力力臂变小,测力计示数变大;
9. 杠杆力臂作图
10. 杠杆平衡条件的应用及计算
(1)判断杠杆平衡时某端所挂钩码的个数
(2)在平衡杠杆的两端加、减钩码或移动钩码后杠杆的偏转情况(若F1L1≠F2L2,则哪边乘积___大__,杠杆的哪端下降)
(3)弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,杠杆仍保持水平平衡时,测力计示数的变化及读数的计算(力臂逐渐变小、弹簧测力计示数逐渐变大)
(4)在生活中的应用及计算
11. 对实验方案及结论的评估(①是否便于测量力臂;②是否进行了多次测量;③数据是否具有特殊性)
实验结论:杠杆的平衡条件是_动力×动力臂=阻力×阻力臂_,字母表达式_F1L1=F2L2_.
§ 一题练透
【例题】在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止后左端高右端低,此时应将杠杆两端的平衡螺母向________调节,这样做的目的是_______________.
(2)通过多次实验得出如表数据:分析1、2、3次实验数据,可以发现实验中存在的问题是:没有改变________的大小.
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
2
2
1
4
2
2
4
1
8
3
2
6
1
12
4
1
16
2
8
5
2
10
1
20
6
3
8
2
12
(3)分析4、5、6次实验数据,得出杠杆的平衡条件是____________(用字母表示).
(4)如图是某次实验中的情形,小明把图中杠杆两侧的钩码各取下一个,为使杠杆再次在水平位置平衡,应将左侧钩码向________移动一个格同时右侧钩码向________移动一个格.(均选填“左”或“右”)
(5)小明若将右侧的钩码改为弹簧测力计后始终竖直向下拉,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图甲所示,此过程中,弹簧测力计拉力的力臂________,拉力大小________.(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(6)实验结束后小明想进一步研究:
A.如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?
B.若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?
他设计了如图乙、丙所示的实验:
①根据如图乙所示的结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:FALA=______________.(FA、FB、FC的力臂分别为LA、LB、LC)
②如图丙所示,弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码重力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1L1总是大于F2L2,其原因是______________________.
§ 针对训练
1.利用下图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”.
第1题图
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是__________________,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向________(选填“左”或“右”)调.
(2)如图乙所示.杠杆在水平位置平衡,记录数据.根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是______________________________.经老师提醒后,小明继续进行实验,如图乙,若将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆____________(选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”).
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将________.
2.小红
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