杠杆的平衡条件

杠杆平衡条件实验报告实验目的：通过实验验证杠杆平衡条件的成立，掌握杠杆平衡条件的原理和方法。

实验仪器和材料：1. 杠杆平衡装置。

2. 不同质量的砝码。

3. 杠杆支架。

实验原理：杠杆平衡条件是指在杠杆两端所受的力矩相等，即M1 = M2。

其中M1为杠杆左侧所受的力矩，M2为杠杆右侧所受的力矩。

根据力矩平衡条件，可以得出杠杆平衡的条件为F1 × l1 = F2 × l2，其中F1和F2分别为作用在杠杆两端的力，l1和l2分别为力的作用点到杠杆支点的距离。

实验步骤：1. 将杠杆支架放置在水平台面上，并确保支架稳固。

2. 在杠杆的两端分别挂上不同质量的砝码，并记录下各自的质量和距离。

3. 调整砝码的位置，直到杠杆平衡。

4. 测量砝码的距离和杠杆支点的距离，记录下实验数据。

实验数据：砝码质量（kg）砝码距离（m）杠杆支点距离（m）。

0.5 0.3 0.6。

1.0 0.5 0.8。

1.5 0.7 1.0。

实验结果分析：根据实验数据计算得出的力矩相等，验证了杠杆平衡条件的成立。

实验结果与理论值基本吻合，说明实验操作准确，数据可靠。

存在问题及改进措施：在实验中，由于砝码的质量和位置的调整可能存在一定的误差，可能会对实验结果产生一定的影响。

为了提高实验的准确性，可以使用更精密的测量仪器，减小误差的影响。

结论：通过本次实验，验证了杠杆平衡条件的成立，掌握了杠杆平衡条件的原理和方法。

同时也发现了实验中存在的问题，为今后的实验操作提供了改进的思路。

杠杆的原理是什么
杠杆的原理是利用杠杆作用力原理，在一固定点支撑下，利用杠杆的长度和力臂的概念，通过施加一个较小的力在较短的距离上，能够产生一个较大的力在较长的距离上的物理原理。

根据杠杆原理，杠杆的平衡条件为力臂的乘积等于力臂的乘积，即力1乘以力臂1等于力2乘以力臂2。

其中，力臂是指从支
点到力的作用点的距离，力臂越长，杠杆越容易受到外力产生的力矩效果影响。

利用杠杆原理，可以实现力的转换和力的放大的功能。

比如说，在举重运动中，举起一个重物时，可以通过使用杠杆，将较大的重力作用在较短的距离上，转化成较小的力作用在较长的距离上，从而减轻了人体肌肉的负担。

同样，在起重工具中，使用杠杆原理可以将人类用较小的力永辆重物，实现力的放大效果。

总结来说，杠杆的原理是通过力臂的制衡关系，在一定条件下实现力量的转换和放大。

杠杆的应用广泛，可以用于机械传动、举重运动、起重工具等领域，是一种重要的力学原理。

探究杠杆的平衡条件实验报告实验目的：通过进行杠杆的平衡条件实验，了解杠杆平衡的条件和原理。

实验原理：杠杆是一种简单机械原理，通过一个固定的支点，将输入力或力矩转化为输出力或力矩。

杠杆平衡的条件是，杠杆两边的力矩相等。

力矩是由力的大小和作用点到支点的距离决定的。

即F1*d1=F2*d2实验器材：1.杠杆支架2.两个不同质量的挂物3.悬挂重物的线4.尺子5.弹簧测力计实验步骤：1.将杠杆支架稳定地放置在水平桌面上，调整好平衡。

2.将一个挂物悬挂在杠杆的一侧，并记录其离支点的距离为d13.移动另一侧的挂线，直到杠杆平衡。

4.记录第二个挂物的距离d25.使用尺子测量d1和d2的值，并记录下来。

6.使用弹簧测力计分别测量挂物的重量F1和F2，并记录下来。

实验数据：杠杆支点距离：d1 = 10 cm，d2 = 30 cm挂物重量：F1=100g，F2=300g实验结果：根据杠杆平衡的条件，我们可以计算出F1*d1=F2*d2、代入实验数据计算可得：100 g * 10 cm = 300 g * 30 cm1000 gcm = 9000 gcm结果相等，符合杠杆平衡条件。

实验讨论：通过实验，我们验证了杠杆平衡的条件。

杠杆的平衡取决于力的作用点与支点的距离，而不仅仅是力的大小。

这是因为杠杆平衡需要满足力矩相等的条件，即F1*d1=F2*d2在本实验中，我们使用了两个不同质量的挂物，并通过调整挂物的距离使杠杆平衡。

根据杠杆平衡的原理，我们可以通过调整不同挂物的距离来平衡杠杆，而不仅仅是通过增加或减少挂物的重量。

实验中的误差可能来自于测量距离和重量的不准确。

因此，在进行实验时，我们应该仔细测量和记录相关数据，并注意使用准确的测量工具。

总结：通过杠杆平衡条件实验，我们了解了杠杆平衡的条件和原理。

杠杆平衡取决于力的大小和作用点到支点的距离，通过调整不同挂物的距离可以平衡杠杆。

在实际应用中，杠杆原理被广泛应用于很多领域，如天平、绳索电梯等。

【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件1.探究杠杆的平衡条件（1）杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动.（2）实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：可以消除杠杆自重对实验结果的影响；实验中：应调节杠杆两端的钩码的个数或位置，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：可以方便地从杠杆上直接量出力臂.（3）结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂=阻力×阻力臂.写成公式是：F1l1=F2l2，也可写成：F1／F2=l2／l1.2.杠杆平衡条件的应用方法（1）确认杠杆及其七要素.（2）利用公式F1l1=F2l2及变形公式F1=F2l2／l1解题.（3）要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位要统一，并不一定要用米，可以是厘米.3.典型题例（1）最小力问题例1如图1，一端弯曲的杠杆，O为支点，在B端挂一重为10N 的重物G，OB=AC=4cm，OC=3cm，在A端加一个作用力使杠杆平衡，这个力的最小值可能是（）.A.10NB.8NC.13.3ND.5N解析根据杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2，因F2l2一定，则F1l1一定，所以l1越大，F1越小.由图2可知，OA是最长动力臂.由OA2 =OC2+AC2，AC=4cm，OC=3cm，则OA=5cm.由G·OB=F·OA，G=10N，OB=4cm，OA=5cm，则F=8N.故选项B正确.答案 B方法技巧实际生活中常遇到杠杆的最小力问题，注意要从实物中抽象出杠杆模型.解此类问题，关键是找到最长的动力臂，找到最小力的作用点和方向.解题时要明确两点：（1）明确已知条件（此题中尤其要注意动力臂和阻力臂的确定）.（2）明确解题原理（F1l1=F2l2），解题时先把已知条件列出，再将已知条件代入公式解题.（2）杠杆的再平衡问题例2如图3，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（）.A.左右砝码各向支点移一格B.左右各减少一个砝码C.左右各减少一半砝码D.左右各增加两个砝码解析根据杠杆平衡条件，原来杠杆左边是2×4，右边是4×2，左右相等，杠杆平衡.情况变化后，A项的做法使左边是2×3，右边是4×1，杠杆不再平衡；B项的做法使左边是1×4，右边是3×2，杠杆不再平衡；D项的做法使左边是4×4，右边是6×2，杠杆不再平衡；C项的做法使左边是1×4，右边是2×2，杠杆平衡.故只有选项C正确.方法技巧杠杆的再平衡问题的特点是：原来杠杆是平衡的，当动力和阻力同时增减相等的力ΔF或动力臂和阻力臂同时增减相等的力臂ΔL时，杠杆不能平衡（等臂杠杆除外）.（3）杠杆的动态平衡问题例3如图4所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂，动力F.（选填“变大”“变小”或“不变”）解析分别画出杠杆在A、B两位置的阻力G的力臂可看出，阻力臂lG将变大，由于F的方向始终与杠杆垂直，所以F的力臂始终等于杠杆长，故F的力臂lF不变.根据公式F×lF=G×lG，∵lF、G不变，lG变大，∴F变大.答案变大变大方法技巧杠杆的动态平衡是较为复杂的问题，实质在于考查杠杆的平衡条件和力臂的物理意义.解决的关键是明确哪些量变化，哪些量不变，先假设杠杆在某处静止，再用变动为静的处理方法.（4）杠杆与滑轮的组合问题例4如图5所示，质量为m的人站在轻质木板AB的中点，木板可以绕B端上下转动，要使木板静止于水平位置，人拉轻绳的力的大小为（摩擦阻力忽略不计）.解析本题由于将杠杆与滑轮进行了组合，所以增加了分析思考问题的难度，木板可绕B端转动，说明B点为杠杆的支点，设人拉绳子的力为F，则由于天花板上的两个滑轮均为定滑轮，它们只能改变力的方向，不能改变力的大小，故A端所受绳子的拉力为F，方向竖直向上.人对杠杆的压力是G人-F.根据杠杆的平衡条件有：F·AB =（G人-F）·A B／2，F·AB=（mg-F）·AB／2，F=mg／3.答案mg／3方法技巧首先必须正确分析出作用在杠杆上的动力和阻力的大小，然后才能用杠杆平衡的条件得出答案.（5）实验探究过程中的经典问题例5在“研究杠杆平衡条件”的实验中，为了，应让杠杆在水平位置平衡.若实验前杠杆的位置如图6（甲）所示，欲使杠杆在水平位置平衡，则杠杆左端的平衡螺母应向（选填“左”或“右”）调.该实验得出的结论是：.某同学进一步用图6（乙）装置验证上述结论，若每个钩码重0.5N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的读数将4N（选填“＜”“＞”或“=”）.解析经典实验通常是作为大的实验题来考的，问题多、分值大.今后中考也可能这样变化，为提高实验的覆盖面，一些重点实验将瘦身，问题减少，分值变小.但无论如何变形，其中的经典问题依然是命题的热点.杠杆不在水平位置平衡的话，杠杆本身的重力G杆对支点的力臂就不为零，这样会影响实验结论的正确得出.图甲所示的杠杆，左端下沉，右端上翘，说明左边偏重，应将平衡螺母向右调.若弹簧测力计竖直向下拉，则根据杠杆平衡的条件有：4G 钩·4l=F·2l，F=8G钩=8×0.5N=4N.弹簧测力计斜过来拉，力臂变短，力变大，应大于4N.答案消除杠杆自重对实验结果的影响（或使杠杆本身的重力对支点的力臂为0）；右；动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F1·l1=F2·l2）；＞.方法技巧探究杠杆平衡条件的题型，往往考查实验器材、过程、数据分析、结论以及对实验的反思.本题考查对实验注意事项的理解，要反思不注意这些事项的后果.许多同学只知道杠杆要在水平位置平衡，不清楚杠杆为什么要在水平位置平衡，阅读了这道题的解析后应该明白问题的答案了.（6）生产与生活中的杠杆问题例6商店里常用案秤称量货物质量，如图7所示，称量时，若在秤盘下粘一块泥，称量的结果比实际质量（选填“大”或“小”）；若砝码磨损了，称量的结果比实际质量（选填“大”或“小”）；若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，称量的结果比实际质量.（选填“大”或“小”）解析案秤是一不等臂的杠杆，若秤盘下粘一块泥，相当于物体质量增大，此时就要增加砝码来平衡增加的物体，则读数就要比物体的实际质量大；若砝码磨损了，则砝码的质量比它实际的质量要小，用它去平衡物体时仍按其上标的示数进行读数，则结果比物体的实际质量大；若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，则左侧的力与力臂的乘积减小，由于右侧的力臂不变，只有砝码的质量减小，此时称量的结果比实际量小.答案大大小方法技巧案秤的使用实质为教材中天平的使用的迁移，同学们一定要灵活运用所学的知识去解决实际问题.。

小学科学公开课《杠杆的平衡条件》教案一、教学目标：1. 让学生了解杠杆的概念，掌握杠杆的平衡条件。

2. 培养学生动手操作、观察思考的能力。

3. 激发学生对科学的兴趣，培养学生的创新意识。

二、教学内容：1. 杠杆的概念：杠杆是一种硬棒，能在力的作用下绕固定点转动。

2. 杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。

3. 杠杆的分类：一类杠杆、二类杠杆、三类杠杆。

三、教学重点与难点：1. 教学重点：杠杆的平衡条件，杠杆的分类。

2. 教学难点：杠杆平衡条件的理解和应用。

四、教学准备：1. 教具：杠杆模型、杠杆架、钩码、测力计。

2. 学具：学生分组实验器材、记录表格。

五、教学过程：1. 导入：通过一个简单的杠杆实验，引发学生对杠杆的好奇心，激发学习兴趣。

2. 探究：引导学生观察杠杆的构造，让学生自己尝试找出杠杆的平衡点，并记录下来。

3. 讲解：讲解杠杆的平衡条件，让学生理解并掌握动力×动力臂=阻力×阻力臂的原理。

4. 实践：学生分组进行实验，利用测力计、钩码等器材，验证杠杆的平衡条件。

5. 总结：通过实验结果，总结杠杆的平衡条件，并介绍杠杆的分类。

6. 拓展：引导学生思考杠杆在日常生活中的应用，培养学生的创新意识。

7. 作业：布置一道有关杠杆平衡条件的课后习题，巩固所学知识。

8. 反馈：课后收集学生的作业，对学生的学习情况进行了解，为下一步教学做好准备。

六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对杠杆概念和平衡条件的理解。

2. 实验操作：观察学生在实验过程中的操作技能和对平衡条件的应用。

3. 作业完成情况：评估学生对课后习题的完成质量，检验学习效果。

七、教学反思：1. 反思教学内容：确认学生是否掌握了杠杆的基本概念和平衡条件。

2. 反思教学方法：考虑学生的参与度和实验操作的有效性，调整教学策略。

3. 反思教学效果：根据学生的反馈和作业情况，评估教学目标的达成情况。

福建省霞浦一中2015年物理计算专题六 杠杆平衡的条件、功、功率的计算 公式：1、杠杆平衡的条件：动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂 即： F 1 L 1 = F 2 L 22、功的计算公式：W ＝ F s3、功率的定义式：P ＝tW4、功率的推导公式： P =FV关于功率P =FV 的推导运算：∵ P ＝t WW = Fs F 指力 ，s 指移动的距离 ，t 指时间 ∴ P ＝ t Fs 又∵ v =＝ ts∴ P = F·v（一）：杠杆平衡的计算1、如图1 是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个____ _（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N ，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F 为______N 。

2、建筑工地上，工人用独轮车运送石块如图2所示，石块与独轮车的总重为600 N ．重心在A 点，则工人两手对车所施加向上的力F 是 N ；图1 图2 图3图43、如图3所示，把一根质量是2kg 且质量均匀分布的木棒AOB 从O 点悬挂（AO=3OB ），当在B 端挂一个重物时，木棒恰在水平位置平衡。

求此重物的质量是 kg 。

4、某同学在做单臂俯卧撑运动，如图4所示。

他的重心在A 点，所受重力为520N ，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为 N 。

5、杠杆的动力臂l 1为2米，阻力臂l 2为0.2米，若阻力F 2为300牛， 求杠杆平衡时的动力F 1。

（二）：功、功率的计算（）1、在图5所示的四种情形中，人对物体做功的是( )2、以下实例，力对物体做功的是A．举重运动员举着杠铃不动B．小明将水桶从地面上提起C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动D．用力搬桌子而未搬起( )3．下列说法中正确的是A．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功C．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功（）4、李阳同学用100N的力踢一个重为6N的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚动了20m。

实验十五、探究杠杆的平衡条件【探究目的】探究杠杆的平衡条件【实验器材】杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、细线、刻度尺；【探究假设】杠杆的平衡可能与“动力和力臂的乘积”、“阻力和阻力臂的乘积”有关。

【实验步骤】①调节杠杆两端的平衡螺母，使横梁平衡。

②在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码【每一个钩50g=0.05kg，重为：G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N】，（假设左端砝码的重力产生的拉力为阻力F2，右端钩码的重力产生的拉力为动力F1，）先固定F1大小和动力臂l1的大小，再选择适当的阻力F2，然后移动阻力作用点，改变阻力臂l 2大小，直至杠杆平衡，分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l 2的数值，并将实验数据记录在表格中。

③固定F1大小和动力臂l1的大小，改变阻力F2的大小，在移动阻力作用点，改变阻力臂l 2大小，直至杠杆平衡，记录下此时的阻力F2和阻力臂l 2的数值，并填入到实验记录表格中。

④改变动力F1的大小，保持动力臂l1的大小以及阻力F2大小不变，再改变阻力F2作用点，直至杠杆重新平衡，记录下此时动力F1大小和阻力臂l 2的大小，并填入到实验数据记录表。

⑤整理实验器材。

【数据记录】：实验数据记录表如下：动力F1（N）动力臂l1(cm) 动力×动力臂(NM阻力F2(N)阻力臂l2(cm)阻力×阻力臂(N•m)步骤2步骤3实验剖析步骤4【实验结论】动力×动力臂=阻力×阻力臂公式表示：F1L1=F2L2。

思考：在上述探究实验中，为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡？答：可以方便用刻度尺来直接测出实验中杠杆的力臂大小【考点方向】：1、实验前杠杆的调节：左高右调，右高左调。

平衡后实验过程中不能在调节平衡螺母。

2、实验过程中将杠杆调成水平平衡的目的是：便于直接测量（读出）力臂。

3、选择杠杆终点作为支点的好处：消除杠杆自身重力对实验的影响。