Question

【題目】探究杠桿的平衡條件

【提出問(wèn)題】如圖所示，是一種常見(jiàn)的桿秤．此時(shí)處于水平位置平衡．

發(fā)現(xiàn)一：小明在左側(cè)掛鉤上增加物體，可觀察到提紐左側(cè)下沉．他認(rèn)為改變杠桿的水平平衡可以通過(guò)改變作用在杠桿上的 來(lái)實(shí)現(xiàn)；

發(fā)現(xiàn)二；接著小新移動(dòng)秤砣使其恢復(fù)水平位置平衡。說(shuō)明通過(guò)改變 的長(zhǎng)短也可以改變杠桿的平衡．

那么，杠桿在滿足什么條件時(shí)才平衡呢?

【制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)前，輕質(zhì)杠桿處于如圖所示的狀態(tài)，使用時(shí)，首先應(yīng)將杠桿的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做的好處是

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

如圖所示，他們進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出杠桿的平衡條件是 ，

【拓展應(yīng)用】如圖所示，是用手托起重物的示意圖，圖中前臂可以看作是一個(gè) 杠桿（選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”），此杠桿的支點(diǎn)是圖中的 點(diǎn)，假如托起6N的重物，請(qǐng)你根據(jù)圖21所示，估算出手臂要用的動(dòng)力大約是 N

Answer 1

【答案】

【提出問(wèn)題】力 力臂

【制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】右 方便直接測(cè)出力臂

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】動(dòng)力×動(dòng)力臂 = 阻力×阻力臂

【拓展應(yīng)用】費(fèi)力 C 48左右

【解析】

試題分析：【提出問(wèn)題】杠桿的平衡條件是：F1L1=F2L2，當(dāng)阻力F2與阻力臂L2一定時(shí)，F(xiàn)2L2為定值，要使杠桿在水平位置平衡，理論上可以采用改變動(dòng)力F1的大小或改變動(dòng)力臂L1的大小或同時(shí)改變F1與L1的大小的方法達(dá)到目的，由題中“作用在杠桿上”可知小明認(rèn)為可通過(guò)改變動(dòng)力L1來(lái)實(shí)現(xiàn)；“移動(dòng)秤砣使其恢復(fù)水平位置平衡”是通過(guò)改變動(dòng)力臂L1的長(zhǎng)短使杠桿平衡。【制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】觀察圖19可見(jiàn)杠桿左低右高，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做的好處是方便直接從杠桿上讀取力臂的值，即方便直接測(cè)出力臂。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】觀察圖甲乙丙可知：當(dāng)動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂時(shí)，杠桿平衡，所以杠桿的平衡條件是動(dòng)力×動(dòng)力臂 = 阻力×阻力臂。觀察圖21可見(jiàn)C點(diǎn)為支點(diǎn)，AC為阻力臂，BC為動(dòng)力臂，阻力臂約為動(dòng)力臂的8倍，所以是費(fèi)力杠桿，動(dòng)力約為阻力的8倍，6N×8=48N。答案：【提出問(wèn)題】力 力臂【制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】右 方便直接測(cè)出力臂【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】動(dòng)力×動(dòng)力臂 = 阻力×阻力臂【拓展應(yīng)用】費(fèi)力 C 48左右