探究杠杆的平衡条件

刘荣刚

实验目的：

1.探究杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系.

2.总结出杠杆的平衡条件.

实验器材：杠杆及支架1套、钩码1盒.

提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系7

猜想与假设：

1.杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂.

2.杠杆平衡时，动力+动力臂=阻力+阻力臂.

实验步骤：

1.检查器材是否完全、完好.

2.调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态，如图1所示.

3.给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置.直到杠杆再次达到平衡（水平位置），如图2所示，这时杠杆两端受到的作用力等于两端钩码所受的重力.

4.把支点右边的钩码所受的重力当作动力F1，支点左边的钩码所受的重力当作阻力F2，量出杠杆平衡时的动力臂ι1，和阻力臂ι2，把F1、F2、ι1、ι2的数值填人表l中.

5.改变力和力臂的数值，至少再做两次实验，把实验数据填写到表格l中.

6.实验完毕，整理仪器保持桌面清洁，

分析与论证：根据表中的数据进行分析，发现有动力×动力臂=阻力×阻力臂，即猜想1正确，

实验结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂.可写为：F1ι1= F2ι2.

评估与交流：实验前为什么要把杠杆调到水平位置，实验过程中为什么也要使杠杆达到水平位置？

实验注意事项：

1.正确安装杠杆，使杠杆缓慢转动以检查杠杆是否灵活.

2.实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时保持水平静止，达到平衡状态.调节办法和调节天平相似.

3.实验过程中，只允许通过改变钩码个数或移动钩码距支点的距离使杠杆保持水平状态（平衡），不能再调节杠杆两端的螺母。endprint