人教版物理八年級下冊第十二章 簡單機械 探究杠桿平衡條件 實驗題

第十二章：簡單機械探究杠桿平衡條件實驗題2023年人教版八年下學(xué)期物理鞏固基礎(chǔ)專項講義第一部分：考點解讀探究杠桿平衡條件的實驗題1.考點（1）讓支點處于杠桿中央的目的：減小杠桿自重對實驗造成的影響。（2）杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)：左高左調(diào)、右高右調(diào)。（3）實驗時應(yīng)調(diào)節(jié)鉤碼的懸掛位置使杠桿在水平位置靜止，目的是便于測量力臂。（4）本實驗多次測量的目的是避免實驗的偶然性，得出普遍規(guī)律。（5）用彈簧測力計代替杠桿一側(cè)所掛鉤碼，當測力計由豎直方向拉變成傾斜拉，要使杠桿仍保持平衡，測力計的示數(shù)會變大，是因為拉力的力臂變小。（6）實驗數(shù)據(jù)分析。（7）實驗結(jié)論：動力×動力臂＝阻力×阻力臂(F1L1＝F2L2)2.解決杠桿平衡條件的探究問題基本要領(lǐng)（1）知道杠桿平衡是指杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是方便從杠桿上量出力臂。（2）實驗結(jié)論：杠桿的平衡條件是動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，寫成公式為F1l1＝F2l2。（3）還可以利用動力乘以動力臂是否等于阻力乘以阻力臂來判斷杠桿平衡與否。第二部分：真題呈現(xiàn)1.如圖所示是洋洋和聰聰利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置。（1）實驗前沒掛鉤碼時，杠桿靜止的位置如圖甲所示，此時應(yīng)將螺母向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）杠桿平衡后，若洋洋在杠桿的左右兩側(cè)分別掛上鉤碼，如圖乙所示，則杠桿的_____（選填“左”或“右”）端將會下沉，要使杠桿重新在水平位置平衡，在不改變左右兩側(cè)鉤碼個數(shù)的前提下，只需將_____即可。（3）洋洋和聰聰又分別設(shè)計了兩種實驗方案，洋洋的方案如圖丙所示，聰聰?shù)姆桨溉鐖D丁所示。你認為_____的實驗方案更好，請說明你的理由_____;_____圖中彈簧測力計示數(shù)更大一些。（4）實驗中洋洋發(fā)現(xiàn):如果在杠桿的0點用彈簧測力計施加一個向上的力，這個力在探究實驗時_____（選填“會”或“不會”）影響到杠桿的平衡，請說明理由_____。2.如圖所示是“探究杠桿的平衡條件”的實驗裝置，每個鉤碼重0.5N。（1）實驗前，將杠桿的中點置于支架上。若杠桿在不掛鉤碼時右端拍起，則應(yīng)將左端的螺母向_____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）如圖甲，若在A點掛兩個鉤碼時，在B點應(yīng)掛_____個鉤碼，才能使杠桿在水平位置平衡。改變_____和_____，進行多次實驗。（3）如圖乙，用彈簧測力計在C點_____（選填“斜向上拉”或“斜向下拉”），也能使杠桿在水平位置平衡;若此時將彈簧測力計改為豎直拉，依然使杠桿在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)_____，因為拉力的力臂_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）。3.用如圖所示裝置測量動滑輪的機械效率，實驗數(shù)據(jù)如下表。序號序號動滑輪重力GsN鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率①0.110.20.60.483.3%②0.120.21.10.4③0.220.21.20.483.3%（1）實驗時應(yīng)沿豎直向上_____拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下面的鉤碼緩緩上升。（2）第②次實驗時，測得動滑輪的機械效率約為_____。（3）分析表中①②次實驗可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將_____（選填“增大”“減小”或“不變”）;分析表中_____次實驗可知，提升相同重力的鉤碼時，_____的重力增大，其機械效率將_____（選填“增大”“減小“或”不變“）。（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)≠62第三部分：自主練習1.在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，每個鉤碼質(zhì)量都相等。（1）如圖甲所示，杠桿在此位置靜止，這時杠桿（選填“平衡”或“不平衡”）。（2）調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量。（3）如圖乙所示，若在A位置掛兩個鉤碼，現(xiàn)有三個鉤碼，需掛在杠桿O點右側(cè)第格的位置，使杠桿再次在水平位置平衡。（4）實驗時，多次換用不同數(shù)量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，重復(fù)實驗。這樣做的目的是。（5）如圖丙所示，用彈簧測力計在B位置向下拉杠桿，保持杠桿在水平位置平衡，彈簧測力計由圖中a位置移至b位置時，其示數(shù)（選填“變大”“不變”或“變小”）。2.下面是探究“杠桿平衡條件”的實驗過程，請回答下列問題。（1）實驗前要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是。（2）如圖甲所示，要想使杠桿在水平位置平衡，只需將支點側(cè)的鉤碼向右移動一格即可。通過改變力和力臂進行多次實驗，收集到了如表所示的數(shù)據(jù)，通過分析可以得出杠桿平衡的條件是：杠桿平衡時。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm110.120.0521.50.210.3320.110.2410.252.50.1（3）天平的實質(zhì)是一個等臂杠桿，根據(jù)前面的探究可知，若在調(diào)節(jié)天平時將游碼歸零后，指針指在分度盤中線的左側(cè)（如圖乙），則應(yīng)向調(diào)節(jié)平衡螺母才能使天平平衡，這個過程實際上是通過改變（填“力”或“力臂”）使天平平衡的。（4）如圖丙所示，用天平測量物體質(zhì)量的過程中將物體和砝碼的位置放反了，若游碼在零刻線處時天平平衡，則根據(jù)杠桿平衡條件判斷，此時測量的結(jié)果與真實值相比會（填“偏大”、“偏小”或“沒有變化”）。3.小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。（1）圖甲中，杠桿靜止時處于（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài).為使杠桿在水平位置平衡，小明應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向選填“左”或“右”）移。（2）如圖乙所示，在杠桿左側(cè)A位置（左邊位置第四格）先掛了3個鉤碼，每個鉤碼為0.5N，在右側(cè)B位置（右邊位置第三格）用彈簧測力計豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測力計的示數(shù)為N。（3）如圖丙所示，小明在A位置掛一個彈簧測力計，在B位置掛了2個鉤碼現(xiàn)將彈簧測力計從C位置移到D位置，在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則彈簧測力計示數(shù)（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）小明用如圖丁裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)總是無法得到教材上所給出的杠桿平衡條件，其原因是。4.同學(xué)們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示：實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m鉤碼上升高度h/m繩端移動距離s/m機械效率η120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5%（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計。（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實驗是用圖所示裝置來完成的。（3）通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度（選填“無關(guān)”或“有關(guān)”）。（4）通過比較兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高。（5）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率（選填“越大”或“越小”）。5.有人說，同一機械的機械效率是不變的。小華設(shè)計了“探究滑輪組機械效率與所提升重物質(zhì)量的關(guān)系”實驗，來檢驗此說法是否正確。（1）如圖所示，小華在實驗中保持滑輪組不變，改變重物的質(zhì)量，通過彈簧測力計拉動繩子使重物緩緩上升，測得數(shù)據(jù)如下表（g取10N/kg）：序號重物質(zhì)量/kg重物上升距離/cm彈簧測力計示數(shù)/N繩端移動距離/cm機械效率10.1101.12045.5%20.2101.620