中考物理必考实验精解精练专题实验16探究杠杆平衡条件的实验

2019年中考物理实验专题复习——探究杠杆的平衡条件的实验命题点1.杠杆平衡状态的判断2.选择杠杆中点为支点的原因(消除杠杆自重对实验的影响)3.杠杆平衡的调节(杠杆向右倾斜时,向左调节平衡螺母;杠杆向左倾斜时，向右调节平衡螺母)4.调节杠杆使其在水平位置平衡的目的(①便于方便精确地测量力臂;②使杠杆重心落在支点上,消除杠杆自重对杠杆平衡产生的影响)5.多次实验的目的(只做一次实验得出的结论往往具有偶然性,不具普遍性)6.另一端用弹簧测力计，用应使弹簧测力计拉力的方向竖直向上或向下的目的(直接可从弹簧测力计上读出拉力的大小,便于测量拉力的力臂)7.弹簧测力计的拉动方向的改变与弹簧测力计示数的变化8.杠杆两端受力变化时,杠杆再平衡的判断9.实验数据的分析10.力和力臂的大小计算11.实验结论:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂典题欣赏:1. （2018年深圳）“探究杠杆的平衡条件”实验①如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆右的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节；②如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将____（选填“变大”、“变小”或“不变”）③在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是_______（填序号）A．使测量数据更准确B．多次测量取平均值减小误差C．避免偶然性，使实验结论具有普遍性2．（2018滨州）小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。

（1）如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在位置平衡，目的是便于测量，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆对平衡的影响。

（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2= m。

1 1..1..在探究“杠杆的平衡条件”实验中：在探究“杠杆的平衡条件”实验中：(1)(1)首先，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，达到首先，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，达到状态。

(2)(2)如上图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的如上图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的a 处已挂着2个0.5N 的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的处，挂上个0.5N 的钩码。

2.研究杠杆平衡条件的实验：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向）杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向___________________________（选填“左”或“右”（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是____________________________________。

（2）某同学用图乙装置通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离点的距离==阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论___________________________（选填：（选填：“可靠”或“不可靠”）。

（3）利用图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N ，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为_________N _________N _________N。

3．“研究杠杆的平衡条件”的实验如图所示，回答下列问题：（1）实验前先要调节杠杆两端的螺母，使其在水平位置平衡，这是为使杠杆所受的重力通过，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响．（2）实验时，调节钩码的个数或位置，仍要使杠杆在水平位置平衡，是为了．（3）在实验中有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力）在实验中有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力++动力臂动力臂==阻力阻力++阻力臂”，他们经过试验，获得了下列数据：动力F 1/N 动力臂L 1/cm 阻力F 2/N 阻力臂L 2/cm4 5 5 4于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们实验过程中存在什么问题？答：．4.4.某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量．某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量．(1)(1)将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的这个位置，它就是刻度尺的__ ____ ____ __；；(2)(2)如图所示，将质量为如图所示，将质量为M 1的物体挂在刻度尺左边某一位置，向的物体挂在刻度尺左边某一位置，向__ __(__ __(__ __(选填“左”或“右”选填“左”或“右”选填“左”或“右”))移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡．记录物体悬挂点到支座的距离l 1和刻度尺的和刻度尺的__ ____ ____ __到支到支座的距离l 2；(3)(3)根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m ＝___ _(___ _(用题目中所给物理量表示用题目中所给物理量表示用题目中所给物理量表示))． 5.5.小明和小红利用如图甲所示装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．小明和小红利用如图甲所示装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．(1)(1)如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向__ __(__ __(__ __(选填“左”或“右”选填“左”或“右”选填“左”或“右”))移动． (2)(2)小明在实验中记录了三次实验数据，如下表：小明在实验中记录了三次实验数据，如下表：小明在实验中记录了三次实验数据，如下表：实验数据实验数据次数次数 动力F 1/N动力臂l 1/cm阻力F 2/N 阻力臂l 2/cm11.0 10 0.5 20 22.0 10 1.0 20 32.0204.010由此实验数据可得杠杆的平衡条件是由此实验数据可得杠杆的平衡条件是__ ____ ____ __．．(3)(3)小红调节好杠杆平衡后，在杠杆两端挂上钩码，杠杆的状态如图乙所示，为此，小红又调节两端的平小红调节好杠杆平衡后，在杠杆两端挂上钩码，杠杆的状态如图乙所示，为此，小红又调节两端的平衡螺母，使杠杆重新回到水平平衡位置，然后正确记录下钩码重、动力臂OA 和阻力臂OB 的值，分析实验数据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”，小红的哪一步操作导致了实验结果与教材中的结论不一致？致？6.6.小轩同学在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，他将杠杆挂在支架上，结果发现杠杆左端向下倾斜。

国乙2020年中考物理复习实验专题十六《探究杠杆的平衡条件》1•如图所示是小明探究杠杆的平衡条件”的装置，每只钩码重为0.5N （钩码个数若干），弹簧测力计量程为0〜5N。

（1）图甲中，杠杆静止时处于 _______ （平衡/不平衡）状态•为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向________ （左/右）移。

（2）如图乙，小明保持弹簧秤竖直放置，然后认真调零后，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。

此时弹簧测力计的示数为F i,杠杆受到钩码的拉力为F2，小明发现F i8D #29C，其原因是 _______ 。

（3）接着，小明准备做图丙所示实验，实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉，如图丁，他这样做的目的是__________ 。

在做了10多次图丙所示实验后，他还做了几次图戊所示的实验，他这样做的目的是：__________ 。

除偶然结论总结发现普遍规律2•物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题.【答案】平衡左杠杆自身受到的重力不能忽略对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零(1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的________ 端下降•要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需___________ 即可.(2 )小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉， 结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示•小丽在A 点施加一个始终水平向右的拉力F ，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡•你认为原因是 ________________ . (3)他们认为(2)问中拉力是做功的•如果水平向右的拉力F 大小不变，0A 长L ,将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力 F 做功为 _______________ •(在直角三角形中，30°角的对边长是斜边长的一半)-FL3•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.(1) 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。

实验报告：探究杠杆平衡的条件一、实验目的1. 了解杠杆平衡的条件，验证杠杆原理；2. 学习使用杠杆实验器材，提高动手能力；3. 培养观察、分析、解决问题的能力。

二、实验原理杠杆平衡的条件：在一个平衡的杠杆系统中，力与力矩的乘积相等，即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F1和F2到杠杆支点的距离。

三、实验器材与步骤1. 器材：杠杆实验器材（含杠杆、支点、钩码、弹簧测力计等）；2. 步骤：（1）将杠杆固定在支点上，调节杠杆两侧的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）在杠杆左侧挂上钩码，记录钩码质量m1和对应的力F1，在杠杆右侧挂上钩码，记录钩码质量m2和对应的力F2；（3）测量力F1和F2到支点的距离L1和L2；（4）计算力矩M1和M2，比较M1和M2的大小，验证杠杆平衡条件；（5）重复步骤2-4，多组数据求平均值，提高实验结果的准确性。

四、实验数据与分析1. 实验数据：（1）m1 = 20g，F1 = 0.5N，L1 = 0.2m；（2）m2 = 30g，F2 = 0.7N，L2 = 0.3m；（3）m3 = 40g，F3 = 0.9N，L3 = 0.4m；……（5）mi = 100g，Fi = 2.0N，Li = 1.0m；2. 分析：（1）计算力矩M1和M2：M1 = F1 ×L1，M2 = F2 ×L2；（2）比较M1和M2的大小：M1 ≈M2；（3）根据实验数据，发现杠杆平衡时，力与力矩的乘积相等，验证杠杆平衡条件；（4）通过多组数据求平均值，提高实验结果的准确性。

五、实验结论通过实验探究，得出以下结论：1. 杠杆平衡的条件为：F1 ×L1 = F2 ×L2；2. 实验中，杠杆平衡时，力与力矩的乘积相等；3. 实验数据的平均值验证了杠杆平衡条件的正确性。

六、实验注意事项1. 实验过程中，要注意杠杆的平衡调节，避免杠杆倾斜；2. 测量力矩时，要准确记录力与力臂的大小；3. 多次实验，求平均值，提高实验结果的可靠性；4. 遵守实验规程，确保实验安全。

探究杠杆平衡条件实验报告探究杠杆平衡条件实验报告引言：杠杆平衡条件是物理学中一个重要的概念，它描述了一个物体在平衡状态下所满足的条件。

通过实验，我们可以更深入地了解杠杆平衡条件的原理和应用。

本文将探究杠杆平衡条件的实验过程和结果，并对实验结果进行分析和讨论。

实验目的：通过实验验证杠杆平衡条件，并观察杠杆平衡时的现象。

实验器材：1. 杠杆2. 支点3. 物体（如砝码）4. 测力计5. 尺子实验步骤：1. 将杠杆放置在支点上，确保杠杆可以自由旋转。

2. 在杠杆的一侧悬挂一个物体（如砝码），并调整位置，使其与支点之间的距离为d1。

3. 在杠杆的另一侧使用测力计，将其固定在杠杆上，并调整位置，使其与支点之间的距离为d2。

4. 逐渐增加或减小测力计的读数，直到杠杆平衡。

5. 记录测力计的读数，并测量d1和d2的值。

实验结果：在实验过程中，我们观察到以下现象：1. 当测力计的读数增加时，杠杆的平衡点向物体一侧移动。

2. 当测力计的读数减小时，杠杆的平衡点向物体另一侧移动。

3. 当测力计的读数等于零时，杠杆保持平衡状态。

实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 杠杆平衡条件成立，即杠杆在平衡状态下满足力矩平衡条件。

2. 在杠杆平衡时，杠杆两侧的力矩相等。

3. 杠杆平衡的位置取决于物体与支点之间的距离和施加在杠杆上的力的大小。

实验讨论：通过本次实验，我们深入了解了杠杆平衡条件的原理和应用。

杠杆平衡条件在日常生活中有着广泛的应用，例如梯子的平衡、剪刀的平衡等。

了解杠杆平衡条件可以帮助我们更好地理解这些现象。

然而，实验中可能存在一些误差。

首先，测力计的读数可能存在一定的误差。

其次，杠杆和支点的摩擦力也可能对实验结果产生一定的影响。

为了减小误差，我们可以使用更精确的测力计和尺子，并在实验中尽量减少杠杆和支点的摩擦。

结论：通过本次实验，我们验证了杠杆平衡条件，并观察到了杠杆平衡时的现象。

实验结果表明，杠杆平衡条件成立，并且杠杆平衡的位置取决于物体与支点之间的距离和施加在杠杆上的力的大小。

实验16探究杠杆平衡条件的实验考点聚焦经典例题1．（2019•百色）在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。

（1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往（选填“左"或“右"）调；丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，由此可得杠杆的平衡条件为:。

实验中进行多次实验的目的是（选填“A”或“B”）：A．取平均值减少误差B．使实验结论具有普遍性（3）将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆(选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（4）如图1所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡,则拉力F为N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时,拉力F大小将（选填“变大"、“不变”或“变小”);（5）在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件，例如用天平测量物体的质量。

某次用天平测量物体质量时，如图2所示，则物体的质量为g。

【答案】（1）右；（2）F1L1＝F2L2（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）; B;（3）左端下沉；（4）1;变大；(5)72【解析】（1）由图知，右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节;丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，分析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是：F1l1＝F2l2（或动力×动力臂＝阻力×阻力臂)；本题为探究性实验，实验中多次实验,是为了得出普遍性结论，避免偶然性，故选B；（3）如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，左端：2G×4L＝8GL,右端：G×6L＝6GL，左端大于右端,故左端下沉；（4）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G＝1N，根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2,2G•2L＝F•4L，解得F＝G＝1N，保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F向左倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；（5）在天平的标尺上，1g之间有5个小格，一个小格代表的质量是0.2g，被测物体的质量为50g+20g+2g＝72g。

《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练探究杠杆平衡的条件是力学中重要的实验，而利用杠杆平衡条件计算是初中物理学生能灵活掌握的技能，中考中，杠杆平衡是重要的一个考点，各省市在历年考试中都有题出现。

一、实验：探究杠杆平衡条件：1、实验器材与装置图：杠杆、钩码、弹簧测力计等2、实验操作（1）调节杠杆平衡：调节杠杆的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡；杠杆平衡的调节方法：实验前平衡螺母左高左调，右高右调；（2）在杠杆的左、右两端分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置，使杠杆在水平位置再次平衡；（3）根据钩码的质量,分别算出左、右两端钩码对杠杆的拉力F1、F2，量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2,填入表格；（4）改变钩码个数或改变钩码在杠杆上的位置继续实验,再做两次并分别将数据记录在表格中；（5）分析实验数据,得出结论。

3、交流反思（1）实验前让支点处于杠杆中央，调节杠杆在水平位置平衡的目的是避免杠杆自身重力对实验造成的影响；（2）实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于直接从杠杆上读取力臂；（3）平衡螺母的作用是实验前调节杠杆在水平位置平衡，实验过程中不能再调节平衡螺母；（4）多次实验的目的是避免偶然性，使结论具有普遍性；（5）将杠杆一端的钩码换成弹簧测力计的好处是能直接测出拉力的大小，实验操作更方便，但一定要注意沿竖直方向拉动，以便测量力臂；如果测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，仍保持杠杆平衡，测力计的示数会变大，因为力臂会变小；（6）数据分析时，要注意不同的物理量不能进行加减计算，但可以进行乘除法计算，如不能进行F 1+L 1的计算，可以进行F 1L 1的计算。

4、实验结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，数学表达式：F 1l 1＝F 2l 2或1221F L F L （动力臂是阻力臂的n 倍，动力就是阻力的1n） 二、利用杠杆平衡条件计算：1、题型分析 （1）已知F 1、F2、L 1、L 2四个量中的三个计算第四个量，通过将F 1l 1＝F 2l 2变形，再直接带入求解即可。

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。

《实验：探究杠杆的平衡条件》一、实验探究题1.小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中，实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向______ 调节，使杠杆在水平位置平衡调节杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是______ ；首先应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为______ ．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．如果再在A、B两处各加挂一个钩码，杠杆的______ 端将会下沉此后，小红又经过多次实验，得出的杠杆的平衡条件是______ ．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”．2.“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所示的位置，（1）为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向______（填“左”或“右”）移动。

（2）调节好的杠杆，如图乙，用弹簧测力向上拉动杠杆使其水平平衡，若每个钩码重为2N，则弹簧测力计的读数为______N（3）如图丙，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，用力使杠杆在水平位置处于平衡，弹簧测力计的示数将会变______，这是因为______。

（4）实验中测得的数据如表所示测量序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm①120210②215 1.520③35115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，原因是实验过程中______。

A．没有改变力的大小B．没有改变力的方向C．没有改变力的作用点D．没有改变平衡螺母的位置从而让杠杆在水平位置重新平衡。