题目内容
探究杠杆的平衡条件
![]()
【提出问题】如图1所示,是一种常见的杆秤.此时处于水平位置平衡.
发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉,他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现;
发现二:接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡,说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡.
那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
实验前,轻质杠杆处于如图2所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是 .
【实验结论】如图3所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是 .
【拓展应用】如图4所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),此杠杆的支点是图中的 点.假如托起6N的重物,请你根据图4所示,估算出手臂要用的动力大约是 N.
小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
![]()
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置.小明将左端的平衡螺母向右调,小红认为也可以将右端的平衡螺母向 调(选填“右”或“左”),使杠杆在水平位置平衡.
(2)在杠杆的两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,并测出力臂.多次实验并把数据记录在表格中.
次数 | F1/N | l1/cm | F2/N | l2/cm |
1 | 1 | 10 | 2 | 5 |
2 | 2 | 10 | 1 | 20 |
3 | 2 | 15 | 3 | 10 |
实验时杠杆在水平位置平衡的目的是: ;
多次实验的目的是: .
(3)小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是: .
(4)小红将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个,杠杆会 (选填“右侧下降”或“左侧下降”).
(5)若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下,要使杠杆重新在水平位置平衡,应将右侧钩码 (说出钩码移动的方向及格数).