探究杠杆的平衡条件_教学探究-查字典物理网

实验：探究杠杆的平衡条件

实验目的：

实验研究杠杆的平衡条件。

实验原理：

用弹簧测力计测出力，用刻度处测出力臂，就可以比较动力与动力臂的乘积跟阻力与阻力臂的乘积关系。

实验器材：

杠杆、弹簧测力计、钩码、线、铁架台。

实验步骤：

1．将杠杆安装在铁架台上，调整两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡。这样做的目的是使杠杆的自重落在支点，使力臂在杠杆上便于直接读出力臂的大小。

2．研究动力和阻力相等的平衡

取数目相同的两组钩码。一组作动力，一组作阻力。把它们分别挂在杠杆的两臂上，先把动力臂长度固定，改变阻力臂的长度直到杠杆平衡。这样做三次，看每次动力臂和阻力臂的长度是否相等，把最后一次数据记录在下面的表格中。

3．研究动力和阻力不相等的平衡

在杠杆的两臂分别挂上2个和4个钩码。改变阻力臂的长度直到杠杆平衡。改变动力臂的长度重复实验。看每次动力与动力臂的乘积跟阻力与阻力臂的乘积是否相等，把最后一次数据记录在表格中。

4．用测力计作阻力进行实验

在杠杆的一臂挂上3个钩码作动力，在同一臂上用弹簧测力计向上拉杠杆作为阻力，直到杠杆平衡。记下测力计的读数以及动力臂和阻力臂的数值。这样做3次，看每次动力与动力臂的乘积跟阻力与阻力臂的乘积是否相等。把最后一次数据记录在表格中。

测量次数动力F1/N 动力臂l1/cm F1l1/(N．cm) 阻力F2/N 阻力臂l2/cm F2l2/(N．cm)

分析数据：

分析以上数据可以看出杠杆的平衡条件是：力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。

操作提示：

1．调好杠杆平衡进行实验之后，不能再调整平衡螺母。

2．用弹簧测力计作为阻力时，应保持测力计与杠杆垂直，并使杠杆在水平位置保持平衡。

交流评估：

让动力和阻力位居同侧，用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆和斜向上拉动杠杆，比较拉力的大小是否相同，想一想为什么？

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