實(shí)驗(yàn)19 探究杠桿的平衡條件-中考物理必考實(shí)驗(yàn)精講練（解析版）

實(shí)驗(yàn)19探究杠桿平衡條件（解析版）《探究杠桿平衡條件》屬于課標(biāo)要求必做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生利用相關(guān)器材，探究杠桿平衡時(shí)，動力、動力臂和阻力、阻力臂之間的定量關(guān)系。這就給杠探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)提出更高的要求，為此，此實(shí)驗(yàn)也就理所應(yīng)當(dāng)?shù)爻蔀橹锌荚嚲碇辛W(xué)實(shí)驗(yàn)考題出現(xiàn)概率較高的題型?！短骄扛軛U平衡條件》所占分值一般在3分-7分之間?？荚噧?nèi)容主要是力臂、驗(yàn)證杠桿的平衡條件、對實(shí)驗(yàn)探究的設(shè)計(jì)、思路和探究過程，通過探究實(shí)驗(yàn)加深對知識的理解和掌握并考查考生對此實(shí)驗(yàn)認(rèn)識程度。實(shí)驗(yàn)探究在具體的實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，考察的主要是細(xì)節(jié)的問題，在實(shí)驗(yàn)過程中，其變化并不太多，所以在細(xì)節(jié)方面的把握，同學(xué)們一定要做到位。另外，近些年中考物理各題型，知識點(diǎn)之間的聯(lián)系也越來越密切，比如說杠桿的平衡條件可以結(jié)合浮力，壓強(qiáng)以及整個(gè)機(jī)械運(yùn)動的其他板塊進(jìn)行結(jié)合考察，所以對于知識點(diǎn)之間的聯(lián)系或者是運(yùn)用不太熟練的同學(xué)，一定在復(fù)習(xí)階段對每部分的基礎(chǔ)內(nèi)容以及方法先掌握到位，在后期進(jìn)行知識點(diǎn)融合的過程當(dāng)中，才能比較順暢。實(shí)驗(yàn)探究-杠桿的平衡條件【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1)知道什么是杠桿的平衡；(2)通過實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件；(3)體驗(yàn)利用歸納法得出杠桿平衡條件的過程?！咎岢鰡栴}】在學(xué)習(xí)二力平衡時(shí)，如果作用在物體上的幾個(gè)力相互平衡，物體就處于平衡狀態(tài)。因?yàn)楦軛U會轉(zhuǎn)動，所以杠桿在動力和阻力作用下靜止時(shí)，與二力平衡的情況是不同的，杠桿平衡不僅與力的大小有關(guān)，還可能與力的作用位置有關(guān)【猜想與假設(shè)】一般情況下，當(dāng)杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，我們就說此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)，對杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在的關(guān)系，我們可作出如下猜想：A.動力+動力臂=阻力+阻力臂B.動力-動力臂=阻力-阻力臂C.D.動力×動力臂=阻力×阻力臂【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】杠桿是否平衡是由動力、阻力、動力僻和阻力臂共同決定的。為了探究其平衡條件,可以在杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),分別測出動力F?、阻力F?、動力臂l1和阻力臂l?,然后經(jīng)過大量數(shù)據(jù)的對比、分析、歸納得出杠桿的平衡條件?！緦?shí)驗(yàn)步驟】(1)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，在水平位置保持平衡；(2)在支點(diǎn)兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿再一次在水平位置平衡，如圖所示。這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力分別等于兩側(cè)鉤碼所受的重力，力臂為懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離；(3)設(shè)右側(cè)鉤碼對杠桿施加的力為動力F?,左側(cè)鉤碼對杠桿施加的力為阻力F?,測出杠桿平衡時(shí)的動力臂l?和阻力臂l?,把F?、F?、l?、l?的數(shù)值填入表格中。(4)改變鉤碼個(gè)數(shù)和位置,多做幾次實(shí)驗(yàn)（避免偶然性）,將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入表格中實(shí)驗(yàn)序號動力F?/N動力臂l?/cm動力×動力臂/(N·cm)阻力F?/N阻力臂l?/cm阻力×阻力臂/(N·cm)11.010100.5201022.015301.5203034.010402.02040…【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)每次杠桿平衡時(shí)，動力與動力臂的乘積總是等于阻力與阻力臂的乘積，即動力×動力臂＝阻力×阻力臂，或F?l?=F?l??！短骄扛軛U平衡條件》常考問題：1.試驗(yàn)前杠桿不平衡應(yīng)如何調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)兩端平衡螺母；2.實(shí)驗(yàn)前，如何調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡：按“左偏(低)右調(diào)，右偏(低)左調(diào)”的原則；3.為什么要使杠桿在水平位置平衡：便于讀出力臂大小；克服杠桿自身重力的影響；4.杠桿的支點(diǎn)在中間位置目的：為了消除杠桿自重影響；5.杠桿平衡狀態(tài)的判斷：處于靜止?fàn)顟B(tài)或者左右勻速晃動的杠桿均處于平衡狀態(tài)；6.為什么每次都讓杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)呢：這是因?yàn)榇藭r(shí)力臂和杠桿重合，可以直接從杠桿上讀出力臂；7.兩側(cè)掛上鉤碼后判斷是否平衡：根據(jù)平衡條件判斷；8.力或力臂的計(jì)算：根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行計(jì)算；9.讓杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)：方便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；10.實(shí)驗(yàn)中，為什么要多次實(shí)驗(yàn)，收集不同數(shù)據(jù)：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性；11.本實(shí)驗(yàn)中可以將鉤碼換成彈簧測力計(jì)，這樣做的好處是：可以從彈簧測力計(jì)上直接讀出力的大??；12.當(dāng)彈簧測力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿后，測力計(jì)的示數(shù)會逐漸變大，這是因?yàn)槔Φ牧Ρ圩冃×?，而且彈簧測力計(jì)越傾斜，力臂越小，示數(shù)就會越大；13.注意根據(jù)本實(shí)驗(yàn)做出的各種變形題。比如用彈簧測力計(jì)一直豎直向上拉杠桿的一端，或者彈簧測力計(jì)的拉力方向一直與杠桿垂直。A組（中考真題感知）1.（2023·成都）在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止。選取若干個(gè)質(zhì)量均為50g的鉤碼，在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼，使杠桿重新在水平位置平衡，分別記下F1、F2、l1、l2的數(shù)值。重做幾次實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm13.05.01.510.022.015.02.015.031.05.02.510.0…………由表中數(shù)據(jù)可得，F(xiàn)1、F2、l1、l2之間的關(guān)系式是___________；（2）①在第（1）問的某次實(shí)驗(yàn)中，杠桿右側(cè)掛了4個(gè)鉤碼，左側(cè)用彈簧測力計(jì)豎直向下拉，當(dāng)杠桿在如圖甲所示位置靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是___________N；②保持杠桿右側(cè)所掛4個(gè)鉤碼的位置不變，取下彈簧測力計(jì)，在杠桿右側(cè)用彈簧測力計(jì)沿豎直方向拉杠桿，當(dāng)杠桿再次水平并靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)對杠桿的拉力為F=1.5N，請?jiān)趫D乙中畫出彈簧測力計(jì)對杠桿的拉力F的示意圖及其力臂l。___________【答案】①.；②.；③.如圖?！窘馕觥浚?）[1]分析數(shù)據(jù)可得，第一次試驗(yàn)第二次實(shí)驗(yàn)由此可知，F(xiàn)1、F2、l1、l2之間的關(guān)系式為（2）[2]由題意知，杠桿右側(cè)掛了4個(gè)鉤碼，總質(zhì)量200g，由得，四個(gè)鉤碼重力為杠桿右側(cè)受到向下拉力的大小等于砝碼重力大小，即根據(jù)圖甲可知，由可知，彈簧測力計(jì)大小為（3）[3]由得，杠桿再次平衡狀態(tài)。解得。根據(jù)力與力臂的關(guān)系進(jìn)行畫圖，即過支點(diǎn)作力的作用線的垂線段，如圖所示：2.（2023·潛江、天門、仙桃）在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前，杠桿左端下沉，如圖甲，則應(yīng)將平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡；（2）調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，讀出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并記錄在表格中。如圖乙所示，阻力臂l2為_________cm；（3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。得出杠桿的平衡條件為_________（用F1、F2、l1、l2表示）；次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.516.01.021.015.01.015.032.015.01.520.0第3次實(shí)驗(yàn)的杠桿類型屬于_________（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿，教室里的勞動工具中有這類杠，請舉一例：__________；并簡要說明你的判斷理由__________；（4）如圖丙，F(xiàn)始終杠桿垂直，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B的過程中，F(xiàn)的大小將__________。（填選項(xiàng)代碼）A．不變B．變小C．變大D．先變大后變小【答案】①.右；②.8.0；③.F1l1=F2l2；④.費(fèi)力；⑤.掃帚；⑥.掃帚在使用時(shí)，動力臂小于阻力臂；⑦.C?！窘馕觥浚?）[2]實(shí)驗(yàn)前，杠桿左端下沉，杠桿右端上翹，則應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡。（2）[2]如圖乙所示，刻度尺的分度值為0.1cm，刻度尺的度數(shù)為8.0cm，則阻力臂l2為8.0cm。（3）[3]分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，杠桿的動力和動力臂的乘積等于杠桿阻力和阻力臂的乘積，即得出杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2。[4]由表格數(shù)據(jù)可知，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)的動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，該杠桿類型屬于費(fèi)力杠桿。[5][6]依據(jù)費(fèi)力杠桿的動力臂小于阻力臂，可判斷教室里的勞動工具中有這類杠的是掃帚。（4）[7]如圖丙所示，F(xiàn)始終杠桿垂直，動力臂l1不變，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B的過程中，阻力G不變，阻力臂l2變大，根據(jù)杠桿平衡的條件Fl1=Gl2，F(xiàn)的大小將變大，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。3.（2023·永州）小明利用鐵架臺、杠桿、鉤碼和彈簧測力計(jì)等器材探究杠桿的平衡條件，實(shí)驗(yàn)使用的鉤碼質(zhì)量均相等，杠桿上每格長度均相等，（1）當(dāng)杠桿靜止時(shí)如圖甲所示，為了方便測量力臂，需要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，應(yīng)當(dāng)將杠桿的平衡螺母向_______（選填“右”或“左”）調(diào)節(jié)；（2）在杠桿兩側(cè)掛上鉤碼，設(shè)右側(cè)鉤碼對杠桿施的力為動力F1，左側(cè)鉤碼對杠桿施的力為阻力F2測出杠桿平衡時(shí)的動力臂l1和阻力臂l2；多次換用不同數(shù)量的鉤碼，并改變鉤碼在杠桿上的位置，使杠桿在水平位置平衡，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm10.520.01.010.021.015.01.510.031.510.00.530.0…分析表中的數(shù)據(jù)，得到杠桿的平衡條件是：_____________________；（3）本次探究經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的目的是_______；A．減小實(shí)驗(yàn)誤差B．尋找普遍規(guī)律（4）如圖乙所示，將A、B位置的鉤碼個(gè)數(shù)都減少一個(gè)，杠桿將會_______（選填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）；（5）如圖丙所示，用彈簧測力計(jì)先后在a、b位置拉杠桿上同一點(diǎn)C，杠桿都在水平位置平衡，彈簧測力計(jì)在a位置豎直向上的拉力為Fa，在b位置斜向上的拉力為Fb，則Fa_______Fb（選填“大于”、“等于”“小于”）?！敬鸢浮竣?右；②.見解析；③.B；④.右端下沉；⑤.小于。【解析】（1）[1]圖甲中，杠桿左端下降，要調(diào)節(jié)到水平位置平衡，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂。（2）[2]由表格中數(shù)據(jù)知，第一次數(shù)據(jù)0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm第二次數(shù)據(jù)1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm第三次數(shù)據(jù)1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm可得杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。（3）[3]通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納出物理規(guī)律時(shí)，一般要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律才具有普遍性，結(jié)論才正確，所以在探究杠桿平衡條件時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，故選B。（4）[4]設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一格長度為L，將A、B位置的鉤碼個(gè)數(shù)都減少一個(gè)，杠桿左端G×3L=3GL杠桿右端2G×2L=4GL，3GL<4GL杠桿將會右端下沉。（5）[5]彈簧測力計(jì)在a位置豎直向上拉力為Fa，在b位置斜向上的拉力為Fb，豎直向上的拉力的力臂大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件得到Fa<Fb。4.（2023·通遼）如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置（杠桿刻度均勻，每個(gè)鉤碼重0.5N）。（1）掛鉤碼前，杠桿如圖甲所示，此時(shí)正確的操作是向__________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；（2）接下來，在A、B兩處掛上如圖乙所示的鉤碼后，杠桿重新在水平位置平衡，若將A處的鉤碼拿掉一個(gè)，要便杠桿在水平位置再次平衡，則應(yīng)將B處所掛鉤碼向__________（選填“左”或“右”）移動__________個(gè)格；（3）某同學(xué)用彈簧測力計(jì)替代鉤碼，在B點(diǎn)豎直向下拉，然后將彈簧測力計(jì)繞B點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度至如圖丙所示位置，在旋轉(zhuǎn)過程中，要使杠桿始終在水平位置平衡，則彈測力計(jì)的示數(shù)將逐漸__________（選填“變大”或“變小”），原因是____________________?！敬鸢浮竣?右；②.左；③.2；④.變大；⑤.動力臂逐漸減小?！窘馕觥浚?）[1]由圖甲可知，此時(shí)杠桿左端重，右端輕，故此時(shí)應(yīng)向右調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母，使杠桿水平平衡。（2）[2][3]設(shè)杠桿每格的長度為l，每個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿重新在水平位置平衡，若將A處的鉤碼拿掉一個(gè)，要便杠桿在水平位置再次平衡，則此時(shí)杠桿左端的力臂為FA=6l，杠桿右端鉤碼的重力為GB=3G，杠桿水平平衡時(shí)，由杠桿的平衡條件可得G×6l=3G×lB解得杠桿B端力臂的長度為故可知應(yīng)將B處所掛鉤碼向左移動2個(gè)格。（3）[4][5]由圖丙可知，在旋轉(zhuǎn)過程中，杠桿保持水平平衡，動力臂逐漸減小，而阻力與阻力臂不變，故由杠桿的平衡條件可知，動力逐漸增大，即彈簧測力計(jì)的示數(shù)將逐漸變大。5.（2023·濟(jì)寧）利用鐵架臺、杠桿、質(zhì)量相等的鉤碼等器材，探究杠桿的平衡條件；（1）調(diào)節(jié)螺母，將沒掛鉤碼的杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，如圖甲所示，其目的是方便測量_________；（2）為探究杠桿的平衡條件，小明設(shè)計(jì)了以下兩種收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方案，其中合理的是_________；實(shí)驗(yàn)次數(shù)方案一方案二F1/Nl1/cmF2/Nl2/cmF1/Nl1/cmF2/Nl2/cm133352224331125（3）如圖所示，在A處掛3個(gè)鉤碼，則應(yīng)在B處掛_________個(gè)鉤碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；（4）桿秤就是杠桿平衡條件的一個(gè)應(yīng)用，是中國最古老也是現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂玫囊环N稱質(zhì)量的簡易工具，由帶有秤星的秤桿、秤砣、提紐等組成，如圖所示，此桿秤有兩個(gè)提紐，使用它稱較重的物體時(shí)，常用離秤鉤較_________（選填“近”或“遠(yuǎn)”）的提紐。【答案】①.力臂；②.方案二；③.2；④.近?！窘馕觥浚?）[1]調(diào)節(jié)螺母，將沒掛鉤碼的杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，使得杠桿中心經(jīng)過支點(diǎn)，避免杠桿自重對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，便于測量力臂。（2）[2]為探究杠桿的平衡條件，為了避免偶然性對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，應(yīng)多次改變動力與阻力的大小，觀察動力臂與阻力臂，故方案二更合理。（3）[3]如圖所示，在A處掛3個(gè)鉤碼，OA=2，OB=3，根據(jù)杠桿平衡原理即可得F2=2，即應(yīng)在B處掛2個(gè)鉤碼。（4）[4]當(dāng)使用桿秤稱較重的物體時(shí)，根據(jù)杠桿平衡原理可知，應(yīng)用離秤鉤較近的提紐從而減小阻力與阻力臂乘積的總值，從而在有限的動力臂內(nèi)可以減小動力。6.（2023·菏澤）用相同規(guī)格的鉤碼做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)，完成下列問題。（1）實(shí)驗(yàn)前杠桿狀態(tài)如圖甲所示，應(yīng)當(dāng)向________調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿呈水平狀態(tài)；（2）如圖乙所示，在杠桿支點(diǎn)的左側(cè)A點(diǎn)懸掛若干鉤碼，在支點(diǎn)的右側(cè)懸掛1個(gè)鉤碼，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)右邊鉤碼的位置，都不能使杠桿呈水平。為使杠桿水平，可以通過________（只填一種可行的操作即可）來實(shí)現(xiàn)；（3）調(diào)整后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，從支點(diǎn)處緩慢向右移動鉤碼，直到杠桿再次呈水平，同時(shí)記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼________和________的大小。（4）桿秤是利用杠桿平衡原理制成的測量物體質(zhì)量的工具。如圖丙所示某桿秤的0刻度距離提紐1cm，秤鉤到提紐的水平距離為5cm，秤砣的質(zhì)量為。則提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為________kg?！敬鸢浮竣?右；②.見解析；③.重力；④.力臂；⑤.0.4?！窘馕觥浚?）[1]由圖可知，杠杠左端下沉，說明杠桿的重心偏左，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡。（2）[2]如乙圖所示，在杠桿支點(diǎn)的左側(cè)A點(diǎn)懸掛4個(gè)鉤碼，在支點(diǎn)的右側(cè)只懸掛1個(gè)相同規(guī)格的鉤碼，則左端鉤碼的重是右端鉤碼重的4倍，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，則杠桿右端的力臂應(yīng)為左端力臂的4倍，所以為使杠桿水平平衡，可以通過將左側(cè)的鉤碼向右移動2格，右端的鉤碼懸掛在右側(cè)距支點(diǎn)第4格的位置，即可滿足杠桿的平衡條件，杠桿能水平平衡。（3）[3][4]根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，在做“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，要測量動力、動力臂、阻力、阻力臂，因此從支點(diǎn)處緩慢向右移動鉤碼，直到杠桿再次呈水平，同時(shí)記錄左、右兩側(cè)懸掛的鉤碼重力和力臂的大小。（4）[5]由題可知，秤砣的重力為G秤砣=m秤砣g=0.5kg×10N/kg=5N根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，則有G秤鉤×5cm=G秤砣×1cm則G秤鉤×5cm=5N×1cm解得G秤鉤=1N，提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值時(shí)，有(G秤鉤+G物)×5cm=G秤砣×5cm即(1N+G物)×5cm=5N×5cm解得G物=4N，由G=mg可以，物體的質(zhì)量為即提紐右側(cè)距離提紐5cm處的刻度值應(yīng)為0.4kg。7.（2023·聊城）小明和小紅用圖甲裝置探究杠桿的平衡條件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集了數(shù)據(jù)。小明對數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離＝阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離。小紅認(rèn)為小明的結(jié)論是錯(cuò)誤的，她做了圖乙實(shí)驗(yàn)，圖中每個(gè)鉤碼所受的重力是0.5N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為______N，此實(shí)驗(yàn)______（選填“能”或“不能”）說明小明的結(jié)論是錯(cuò)誤的?！敬鸢浮竣?3.6；②.能。【解析】[1][2]小明同學(xué)通過對數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離。小紅同學(xué)為了證明小明同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證當(dāng)動力臂不等于支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離時(shí)，看實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否成立，他做了如圖乙的實(shí)驗(yàn)，圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3.6N；設(shè)杠桿一格長度為L，動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離為3.6N×3L阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離為2N×3L此時(shí)杠桿在水平位置平衡，但動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離≠阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離，所以此實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明小明的結(jié)論是錯(cuò)誤的。8.（2023·達(dá)州）在學(xué)習(xí)了密度、浮力、杠桿的相關(guān)知識后，小麗同學(xué)根據(jù)杠桿的平衡條件測出了一個(gè)物塊的密度，請幫她將下列步驟補(bǔ)充完整。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（1）相鄰兩刻度間距離相等的輕質(zhì)杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時(shí)杠桿__________（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向__________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，用細(xì)線將物塊掛于杠桿左側(cè)，將3個(gè)鉤碼掛于右側(cè)，杠桿仍處于水平平衡，如圖乙所示，每個(gè)鉤碼質(zhì)量100g，則物塊質(zhì)量為__________g；（3）將該物塊浸沒在裝有水的燒杯中，調(diào)節(jié)右側(cè)鉤碼的位置，使杠桿處于水平平衡，如圖丙所示，則物塊在水中所受浮力為__________N；（4）物塊的密度是__________kg/m3；（5）在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，多次改變鉤碼的位置和個(gè)數(shù)，收集多組數(shù)據(jù)的目的是__________（選填字母）。A.避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，便于得到普遍規(guī)律B.取平均值，減小誤差【答案】①.是；②.右；③.400；④.2；⑤.2×103；⑥.A?！窘馕觥浚?）[1]由圖甲可知，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，故杠桿處于平衡狀態(tài)。[2]圖甲可知，杠桿左邊低右邊高，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使得杠桿在水平位置平衡。（2）[3]設(shè)杠桿每一小格代表L，每個(gè)鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿平衡條件可得故，每個(gè)鉤碼質(zhì)量m=100g，由G=mg可得，物塊的質(zhì)量為（3）[4]當(dāng)物塊浸沒在水中平衡時(shí)，設(shè)細(xì)線對杠桿的拉力為F，由杠桿平衡條件可得解得細(xì)線對杠桿的拉力為物塊的重力為則物塊在水中所受浮力為（4）[5]根據(jù)阿基米德原理可得，物塊的體積等于其浸沒在水中排開水的體積，即由可得，物塊的密度為（5）[6]多次改變鉤碼的位置和個(gè)數(shù)，即多次改變力和力臂的大小，得到了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了杠桿平衡條件。該實(shí)驗(yàn)測量多組數(shù)據(jù)的目的是得出的結(jié)論避免偶然性，尋找普遍規(guī)律，故A符合題意，B不符合題意。故選A。9.（2023·瀘州）小明有一件重約15N的工藝品，用細(xì)線懸掛兩端點(diǎn)A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖甲所示。他想用平衡的知識，通過計(jì)算在A、B連線上找出O點(diǎn)的位置，以便用一根細(xì)線系在O點(diǎn)將工藝品懸掛起來，靜止時(shí)如圖乙所示，并計(jì)算出工藝品的重力。小明身邊只有一把彈簧測力計(jì)（0～10N）、一把刻度尺和若干細(xì)線，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：（1）取下工藝品，用刻度尺測出工藝品長度LAB＝_________cm，如圖丙所示；（2）用彈簧測力計(jì)拉住A端，B端用細(xì)線懸掛，平衡時(shí)如圖丁所示，此時(shí)彈簧測力計(jì)讀數(shù)F1＝8.0N；（3）交換彈簧測力計(jì)和細(xì)線的位置，平衡時(shí)工藝品的位置也如圖丁所示，彈簧測力計(jì)讀數(shù)F2＝6.0N；（4）由此可以計(jì)算出該工藝品的重力G＝_______N。（5）計(jì)算出O點(diǎn)到端點(diǎn)A間的距離LOA＝_______cm。（6）反思：要準(zhǔn)確找出O點(diǎn)的具體位置，除準(zhǔn)確測量外，關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)條件是___________（只須寫出一個(gè)條件即可）?！敬鸢浮竣?35.0；②.14；③.15；④.杠桿平衡條件?！窘馕觥浚?）[1]由于刻度尺的分度值是1cm，所以工藝品的正確長度為35.0cm，故讀數(shù)為35.0cm。（4）（5）[2][3]當(dāng)以A端為動力作用點(diǎn)時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件知F1·LBA＝G·LOB即8N×35.0cm＝G×（35.0cm﹣LOA）①當(dāng)以B端為動力作用點(diǎn)時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件知F1·LAB＝G·LOA即6N×35.0cm＝G×LOA②由①②得，G＝14N，LOA＝15cm。（6）[4]當(dāng)要準(zhǔn)確找出O點(diǎn)的具體位置，除準(zhǔn)確測量外，關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)條件利用杠桿平衡條件。10.（2023·廣西）某小組在測量液體密度的實(shí)驗(yàn)中（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，先把___________移到標(biāo)尺左端零刻度線處，若指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線的左側(cè)，則應(yīng)向___________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡。（2）用天平測出空燒杯的質(zhì)量，如圖甲所示，質(zhì)量為___________g。用天平稱量時(shí)，天平是___________（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿。（3）將花生油倒入空燒杯，測出其總質(zhì)量，再將燒杯中的花生油倒入量筒中測出其體積，但花生油太多，無法全部倒入量簡中。經(jīng)小組討論，只需增加一個(gè)步驟用天平測出___________的質(zhì)量，即可求出花生油的密度。（4）受《天工開物》中枯棒汲水（圖乙）啟發(fā)，小組自制了“杠桿密度計(jì)”如圖丙，將一輕質(zhì)細(xì)硬桿用細(xì)線固定在0點(diǎn)并懸掛起來，物塊固定懸掛在A點(diǎn)，把不計(jì)質(zhì)量的礦泉水瓶裝滿水，用細(xì)線懸掛在桿上，將懸掛點(diǎn)移至B點(diǎn)，使桿在水平位置平衡。換用相同的礦泉水瓶裝滿不同液體，重復(fù)以上操作，在桿上可標(biāo)出懸掛點(diǎn)B1、B2、B3……對應(yīng)密度的刻度值。①若B1點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè)，則B1點(diǎn)對應(yīng)的密度ρ1與水的密度ρ水水的關(guān)系是ρ1___________ρ水（選填“<”“=”或“＞”）。②若測得B、B2到O點(diǎn)的距離分別為l、l2，則B2點(diǎn)標(biāo)注的密度值為___________（用ρ水及題給字母表示）【答案】①.游碼；②.右；③.37.4；④.等臂；⑤.見解析；⑥.＞；⑦.?！窘馕觥浚?）[1][2]使用天平的時(shí)候，要將天平放在水平臺面上，把游碼移到橫梁標(biāo)尺的零刻度線處，若指針左偏則應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使天平橫梁在水平位置平衡。（2）[3]空燒杯的質(zhì)量[4]天平左盤和右盤到支點(diǎn)的距離相同，則天平平衡時(shí)可看成等臂杠桿。（3）[5]要求出花生油的密度，只需要知道量筒中花生油的質(zhì)量跟體積，則需要增加的步驟是：用天平測出燒杯中剩余花生油跟燒杯的體積。（4）①[6]當(dāng)?shù)V泉水瓶裝滿水時(shí)，由杠桿平衡條件可知。當(dāng)換用相同的礦泉水瓶裝滿不同液體時(shí)，使桿在水平位置平衡，對應(yīng)懸掛點(diǎn)在B1，則若B1點(diǎn)在B點(diǎn)的左側(cè)，則，則。兩液體積極相同，則。②[7]由杠桿平衡條件可得則，B2點(diǎn)標(biāo)注的密度值。B組（限時(shí)針對訓(xùn)練）1.在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：（1）在沒有掛鉤碼時(shí)杠桿靜止在如圖甲所示位置，此時(shí)杠桿_________（選填“平衡”或“不平衡”），為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端螺母向_________邊旋一些（選填“左”或“右”）；（2）調(diào)好后，第一組按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二組按圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為第_________（選填“一”或“二”）組實(shí)驗(yàn)更好，理由是便于測量_________（選填“力”或“力臂”）；（3）在實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了_________。A．減小摩擦

B．使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C．多次測量取平均值減小誤差

D．獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律【答案】平衡；右；二；力臂；D。【解析】（1）[1][2]杠桿靜止時(shí)，就是處于平衡狀態(tài)；杠桿左端低右端高，說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，為使杠桿在水平位置平衡，需要使杠桿重心右移，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）[3][4]力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來，因此第二組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的好，此時(shí)彈簧測力計(jì)的拉力與杠桿垂直，力臂直接從杠桿上直接讀取。（3）[5]探究杠桿平衡的條件時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。2.按要求填空。（1）如圖-1，兩盤中砝碼質(zhì)量相等，將小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，觀察小車的運(yùn)動狀態(tài)，這樣做是為了探究兩個(gè)平衡力是否作用在______；（2）如圖-2，在物體運(yùn)動的速度相同時(shí)，物體的______越大，動能越大；（3）如圖-3，為探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)，由圖中信息可得杠桿的平衡條件為______。（用公式表示）【答案】同一條直線上；質(zhì)量；。【解析】（1）[1]保持兩盤中砝碼質(zhì)量相等，將小車在桌面上旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度松手后，小車受到的兩個(gè)拉力不在同一直線上，小車會轉(zhuǎn)動，直到兩邊的拉線在同一條直線上；這樣做是為了探究兩個(gè)平衡的力是否作用在同一直線上。（2）[2]高度相同時(shí)，小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度相同，質(zhì)量大的小球撞擊紙盒后，紙盒運(yùn)動的距離遠(yuǎn)，說明質(zhì)量大的小球其動能大；由此得出結(jié)論：速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動能越大。（3）[3]由圖中信息可得，設(shè)一大格為l，一個(gè)鉤碼重G，則右側(cè)左側(cè)故可得出杠桿平衡的條件是。3.如圖甲，環(huán)衛(wèi)工人拉著垃圾箱前行，他們正在清潔我們的生活環(huán)境。環(huán)衛(wèi)工人如何用力才能使自己較輕松呢？小陽設(shè)計(jì)了如圖乙實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究。（1）圖乙中，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)；在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，這樣做的好處是______________________；（2）為了探尋更普遍規(guī)律，小陽分別進(jìn)行了如圖丙中彈簧測力計(jì)傾斜拉，其讀數(shù)記為F1，如圖丁中彈簧測力計(jì)沿豎直方向拉，其讀數(shù)記為F2，其中左端鉤碼位置和數(shù)量均不變，則兩次彈簧測力計(jì)讀數(shù)F1______F2（選填“”?“”或“”），其原因是：_________________；（3）圖甲中，垃圾桶被拖動時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)______（選填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿。【答案】右；便于測量力臂；＞；力臂不同；省力?！窘馕觥浚?）[1][2]如圖乙所示，杠桿左端下沉，說明杠桿左端更重，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)該將右端的平衡螺母向右端調(diào)節(jié)，直至杠桿水平平衡，這樣做的目的是便于測量力臂。（2）[3][4]在左端鉤碼位置和數(shù)量均不變的情況下，由豎直向下方向拉動到斜拉，根據(jù)杠桿平衡條件可知，阻力和阻力臂不變時(shí)，動力臂變短，則動力變大，則兩次彈簧測力計(jì)讀數(shù)。（3）[5]如圖甲所示，垃圾桶被拖動時(shí)，動力臂大于阻力臂，它相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿。4.小紅和小明利用如圖所示裝置探究杠桿的平衡條件。（1）若實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示，可將杠桿兩端的平衡螺母向___________（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是___________；（3）在杠桿兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，測出力臂，多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表格中。次數(shù)F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11102522101203215310小明根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件是___________；（4）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上的A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使在重新平衡，應(yīng)在B點(diǎn)掛___________個(gè)鉤碼。當(dāng)杠桿平衡后，將A點(diǎn)和B點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)向支點(diǎn)O靠近一格，杠桿會___________（填“左側(cè)下降”、“右側(cè)下降”或“仍水平平衡”）；（5）如圖丙所示，用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)彈簧測力計(jì)在原位置逐漸向左傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將___________（填“變大”，“變小”或“不變”）?！敬鸢浮坑?；便于測量力臂；；6；左側(cè)下降；變大?！窘馕觥浚?）[1]若實(shí)驗(yàn)前杠桿如圖甲所示，左端下沉，右端上翹，可將杠桿兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）[2]實(shí)驗(yàn)時(shí)讓橫桿AB在水平位置平衡，便于直接測量力臂大小，杠桿的重心通過支點(diǎn)，同時(shí)可以消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響。（3）[3]分析表格中的第一組數(shù)據(jù)可得出分析表格中的第二組數(shù)據(jù)可得出分析表格中的第三組數(shù)據(jù)可得出綜上所述，杠桿平衡的條件是：。（4）[4]設(shè)杠桿每個(gè)格的長度為L，每個(gè)鉤碼的重力為G，根據(jù)杠桿的平衡條件解得：，需掛6個(gè)鉤碼。[5]根據(jù)杠桿的平衡條件可知，若A、B兩點(diǎn)的鉤碼同時(shí)向靠近支點(diǎn)的方向移動一個(gè)格，則左側(cè)，右側(cè)，因?yàn)?，所以杠桿左端會下降。（5）[6]如果作用在杠桿上的力方向不與杠桿垂直，則該力的力臂變短，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當(dāng)阻力和阻力臂不變時(shí)，動力臂變小，就會使得拉力變大。5.如圖是小明利用刻度均勻的均質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)前為方便___________，應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到水平位置平衡，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)；（2）調(diào)節(jié)平衡后，在杠桿B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼，如圖甲所示，則在A點(diǎn)處應(yīng)掛___________個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡；（3）圖乙是小明利用彈簧測力計(jì)做某次實(shí)驗(yàn)的情景，部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄如下表。已知杠桿每格長5cm，鉤碼每個(gè)重0.5N，請你將彈簧測力計(jì)的示數(shù)填入表中：實(shí)驗(yàn)序號動力F1/N動力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m1______0.153.00.10上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不符合杠桿平衡條件，出現(xiàn)問題的原因是___________；（4）如圖丙所示，當(dāng)彈簧測力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中，杠桿在水平位置始終保持平衡，測力計(jì)示數(shù)將___________（選填“變大”、“變小”、“先變大再變小”或“先變小再變大”）?！敬鸢浮繙y量力臂；右；4；3.8；動力臂測量錯(cuò)誤；先變小后變大。【解析】（1）[1]將杠桿調(diào)節(jié)到水平位置平衡，是為了更容易測量力臂，直接在杠桿上讀數(shù)。[2]杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)。（2）[3]由杠桿平衡原理可知，3格×4個(gè)鉤碼=2格×6個(gè)鉤碼，所以在A點(diǎn)處應(yīng)掛4個(gè)相同鉤碼。（3）[4]由圖中的彈簧測力計(jì)可知，分度值為0.2N，根據(jù)指針位置，讀出示數(shù)為3.8N。[5]由于圖中彈簧測力計(jì)斜著拉杠桿，所以杠桿上的刻度，不是此時(shí)拉力的力臂。（4）[6]彈簧測力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過程中，力臂先變大后變小，由杠桿平衡原理可知，力的大小是先變小后變大。6.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)鉤碼質(zhì)量都相等。（1）如圖甲所示，杠桿在此位置靜止，這時(shí)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(gè)鉤碼，現(xiàn)有三個(gè)鉤碼，需掛在杠桿O點(diǎn)右側(cè)第格的位置，使杠桿再次在水平位置平衡。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)。這樣做的目的是。（5）如圖丙所示，用彈簧測力計(jì)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(jì)由圖中a位置移至b位置時(shí)，其示數(shù)（選填“變大”“不變”或“變小”）。【答案】（1）平衡；（2）力臂；（3）2；（4）尋找普遍規(guī)律；（5）變大?！窘馕觥浚?）杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動叫杠桿的平衡，故小王把杠桿放在支架上后，在圖甲所示位置靜止，這時(shí)的杠桿處于平衡狀態(tài)；（2）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂；（3）設(shè)杠桿的一個(gè)小格是l，一個(gè)鉤碼重為G，根據(jù)杠桿平衡條件得，2G×3l＝3G×L2，所以L2＝2l，所以掛在杠桿O點(diǎn)右側(cè)第2格的位置掛3個(gè)鉤碼；（4）探究杠桿平衡的條件時(shí)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，多次改變掛在支點(diǎn)O兩邊鉤碼的質(zhì)量和懸掛位置，收集杠桿平衡時(shí)多組動力，動力臂、阻力和阻力臂的數(shù)據(jù)，其目的是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，避免偶然性；（5）保持B點(diǎn)不變，若拉力F向右傾斜時(shí)，此時(shí)F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件，力變大。故答案為：（1）平衡；（2）力臂；（3）2；（4）尋找普遍規(guī)律；（5）變大。7.小明在超市買了一個(gè)哈密瓜，回到家用彈簧測力計(jì)測量其重力時(shí)，發(fā)現(xiàn)哈密瓜的重力超出了彈簧測力計(jì)的量程，身邊又找不到其它合適的測量工具，于是他找來了一些細(xì)繩（不計(jì)重力）、一把米尺等物品按如下示意圖進(jìn)行了改進(jìn)：步驟一：將細(xì)繩系在米尺的50cm刻度線處，米尺剛好能在水平位置平衡。步驟二：將彈簧測力計(jì)在豎直方向調(diào)零（如圖甲左）。步驟三：在米尺45cm刻度線處掛上哈密瓜，用細(xì)繩把彈簧測力計(jì)的拉環(huán)系在75cm刻度線處，并豎直向下拉掛鉤，使米尺在水平位置平衡，如圖甲所示。（1）小明是利用___________（選填“二力”或“杠桿”）平衡的條件相關(guān)知識來計(jì)算哈密瓜的重力。（2）在步驟一中使米尺在水平位置平衡是為了避免___________對測量結(jié)果的影響。（3）當(dāng)小明在操作步驟三時(shí)，他父親指出彈簧測力計(jì)的使用存在問題，你認(rèn)為小明這樣使用彈簧測力計(jì)會使測量結(jié)果___________（選填“偏大”或“偏小”）。（4）小明分析后改用如圖乙所示的正確方法操作：他將彈簧測力計(jì)倒置使掛鉤朝上后，重新調(diào)零（如圖乙左），并重新測出拉力為3N，最后計(jì)算出哈密瓜的重力為___________N。（5）小明發(fā)現(xiàn)：如圖乙和圖丙所示，先后豎直向下和斜向下拉彈簧測力計(jì)，均使杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測力計(jì)兩次的示數(shù)分別為F和F′，你認(rèn)為F___________F′（選填“>”“<”或“=”）。（6）如圖丁所示，小明又在米尺40cm刻度線處掛了一個(gè)重力為2.5N的蘋果，當(dāng)杠桿再次在水平位置平衡時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為4N。若將彈簧測力計(jì)、系哈密瓜的細(xì)繩、系蘋果的細(xì)繩對米尺的拉力分別用F1、F2、F3表示，它們的力臂分別為L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1=___________也能使杠桿平衡?！敬鸢浮扛軛U米尺（杠桿）；自身重力；偏??；15；<；?！窘馕觥浚?）[1]小明將細(xì)繩系在米尺的50cm刻度線處，米尺剛好能在水平位置平衡，將哈密瓜掛在米尺的左側(cè)，用彈簧測力計(jì)拉著米尺的右側(cè)，此時(shí)的米尺相當(dāng)于一根杠桿，哈密瓜對杠桿施加的力為阻力，彈簧測力計(jì)對杠桿施加的力為動力，使米尺在水平位置平衡，這是利用杠桿平衡的條件相關(guān)知識來計(jì)算哈密瓜的重力。（2）[2]在步驟一中使米尺在水平位置平衡，使米尺的重心落在支點(diǎn)上，可以避免米尺（杠桿）自身重力對測量結(jié)果的影響。（3）[3]當(dāng)小明在操作步驟三時(shí)，用細(xì)繩把彈簧測力計(jì)的拉環(huán)系在75cm刻度線處，并豎直向下拉掛鉤，這樣會使彈簧測力計(jì)自身的重量加重杠桿右側(cè)的重量，使彈簧測力計(jì)所需要施加的拉力變小，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。（4）[4]哈密瓜施加的阻力的阻力臂長度為彈簧測力計(jì)施加的動力的動力臂長度為根據(jù)杠桿的平衡條件可得代入數(shù)據(jù)得解得哈密瓜的重力為G瓜=15N。（5）[5]當(dāng)先沿豎直向下拉彈簧測力計(jì)，再斜向下拉彈簧測力計(jì)時(shí)，彈簧測力計(jì)施加的拉力的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可得，在阻力和阻力臂一定時(shí)，動力臂越短，則所需要的動力就越大，所以彈簧測力計(jì)兩次的示數(shù)F<F′。（6）[6]小明又在米尺40cm刻度線處掛了一個(gè)重力為2.5N的蘋果，則蘋果對杠桿施加的力的力臂為蘋果對杠桿施加的力和力臂的乘積為彈簧測力計(jì)對杠桿施加的力和力臂的乘積為哈密瓜對杠桿施加的力和力臂的乘積為由①②③三式可得因此小明猜想也能使杠桿平衡。8.某實(shí)驗(yàn)小組在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：次數(shù)F1/NL1/mF2/NL2/m12.00.050.1023.00.102.00.1532.00.303.0（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在______位置平衡，若出現(xiàn)如圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；（2）杠桿平衡后，他們在圖乙所示的A位置掛上3個(gè)鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，這時(shí)應(yīng)在B位置掛上______個(gè)相同的鉤碼；（3）上表是該小組在實(shí)驗(yàn)中記錄杠桿平衡的部分?jǐn)?shù)據(jù)，空格處所缺的數(shù)據(jù)：△=______，☆=______；【答案】水平；左；4；1.0；0.20?！窘馕觥浚?）在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，為了便于直接讀出力臂，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。如圖甲所示，杠桿的左端高，右端低，為了使杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng)該向左調(diào)節(jié)平衡螺母。（2）假設(shè)杠桿上一格為L，一個(gè)鉤碼重為G，則杠桿左端根據(jù)杠桿平衡條件可知，杠桿右端B位置應(yīng)該掛上的鉤碼個(gè)數(shù)（3）根據(jù)杠桿的平衡條件由第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知有則由第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知有則m。9.如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向_______（左/右）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)在水平位置平衡；（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：_________（用字母表示）。他這樣得出的結(jié)論_________（合理/不合理）；原因是：_________________；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是：_____________?！敬鸢浮孔?；F1l1＝F2l2；不合理；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，得出的結(jié)論不具有普遍性；杠桿本身受到重力?！窘馕觥?1)[1]杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)的影響；力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來。(2)[2][3][4]杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2），初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律．本次實(shí)驗(yàn)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。(3)[5]圖乙中