杠杆,平衡杠杆,平衡,透视中考探究“杠杆平衡条件”实验

1、杠杆,平衡杠杆,平衡,透视中考探究“杠杆平衡条件”实验    内容导读：衡，以便测量力臂。浅析数据不难规律：动力×动力臂=阻力×阻力臂。此规律表格数据，也能解决杠杆的再次平衡理由，的格数于力臂。  答案：避开杠杆自身重力对杠杆平衡的影响（或杠杆重心在支点上、杠杆重力作用线过支点）； 便于测量力臂；   F1l1=F2l2（或 动力×动力臂=阻力×阻力臂）；   2（表格数据）；1；1个钩码  点评

2、：实验中要操 探究“杠杆平衡条件”实验是力学实验的重点，由于此实验能够考查学生的动手操作能力、浅析归纳能力、评估能力等，因此近几年各省市中出现此类试题的频率很高，下面就2011中考试题为例按考查形式分类列举进行解读： 一、基本操作环节 例1：在探究杠杆平衡条件的过程中，我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是_；实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是_；同学们通过多次实验，得出以下数据，浅析得出杠杆平衡条件是_；请你运用杠杆平衡条件，把表格中的数据填写完整。 小光同学做实验时，在杠杆上挂了如上图1所示的两组钩码。若在不加减钩码的前提条件下，把左端的两

3、个钩码向右移动_个格，可使杠杆平衡；若在不移动钩码位置的前提条件下，采用两端同时减掉_的策略教学论文，也可使杠杆平衡（杠杆上相邻刻线之间的距离相等，每个钩码的质量都相同）。 剖析：探究实验中杠杆应选取轻质、均匀的杠杆，并且支点选择在杠杆中点，这样做可以使杠杆重力的作用线通过支点，重力的力臂为零，避开了杠杆重力对杠杆的平衡的影响。实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，以便测量力臂。浅析数据不难得出规律：动力×动力臂=阻力×阻力臂。根据此规律可以得出表格中的数据，同时也能解决杠杆的再次平衡理由，其中的格数相当于力臂。 答案：避开杠杆自身重力对杠杆平衡的影响

4、（或杠杆重心在支点上、杠杆重力作用线过支点）； 便于测量力臂； F1l1=F2l2（或 动力×动力臂=阻力×阻力臂）； 2（表格中的数据）；1；1个钩码 点评：实验中要注意操作的细节，无论是杠杆的平衡调节，还是器材的选择、支点位置的确定、钩码或弹簧测力计的位置等。 练习：在探究杠杆平衡条件的实验中： （1）小丽把杠杆支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_位置平衡。 （2）如图2所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂_个相同的钩码。 （3）如上图3所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平

5、位置平衡，弹簧测力计的拉力F _（填“变大” 、“不变” 或“变小”），理由是_。 答案：（1）水平； （2）三； （3）变大；拉力F的力臂变小。 二、评估交流环节 例2 ：如下图4所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持_并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量_。 （2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在

6、原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：_。他这样得出的结论是否合理？为什么？    （3）实验结束后，小明提出了新的探究理由：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如上图5所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其理由是：_。    剖析：此题重在考查对探究结论的可信度的评价，同时对操作环节进行评价。（1）调节杠杆平衡的策略教学论文是“左沉右调，右沉左调”；杠杆保持水平平衡，因为钩码的重力

7、是竖直向下的，力臂为杠杆本身，这样以便直接在杠杆上测量力臂。（2）杠杆平衡条件F1 l1= F2 l2；对此结论得出虽然与事实相符，但只通过一次实验获得的结论不具有普遍性。 答案：（1）左；水平；力臂。（2）F1 l1= F2 l2；不合理；结论具有偶然性（结论没有普遍性）。（3）杠杆自重的影响。    点评：如果在探究过程中出现异常现象，就要注意评估出现这种异常现象的理由是什么，以而排除故障继续进行有效的探究。对于评估的范围很广，可以评估优点，也可以评价缺点。可以评估探究过程，也可以评估探究结果。因此要多方面地掌握评估的类别和策略教学论文，注意其科学性

8、、可行性、评估操作行为的规范性、评估数据的可靠性等。 练习：（2011年江苏省连云港市）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如下图（甲）所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向_边旋一些（选填“左“或“右”）。    （2）调好后，第一组按上图（乙）进行实验，第二组按上图（丙）进行实验.你认为第_组实验更好，理由是_。 答案：右；二；便于以杠杆上直接读出力臂 三、浅析与论证环节    例3：探究杠杆的平衡条件（1）如下图7所示，若杠杆在使用前左端低，右端高，要使它在水平位置

9、平衡，应将杠杆右端的螺母向（填“左”或“右”）调节至平衡。杠杆平衡后，在整个实验过程中，（填“可以”或“不可以”）再旋动两侧的螺母。    （2）下列实验步骤中：    A.调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。    B.计算每次实验中F1 l1和F2 l2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件。    C.转变初中数学教学论文钩码的个数和位置，重复实验。    D.记下动力F1、动力臂

10、l1、阻力F2和阻力臂l2的大小，将数据填入表格中。    E.将钩码挂在杠杆的支上点两边，先转变初中数学教学论文动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡。    正确的顺序是_。    （3）每个钩码重1N，杠杆上每格长度是4cm。下表是某同学记录的实验数据。 浅析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是：        （4）上图中，杠杆在水平位置平衡，如果这时在两侧

11、钩码下各增加一个相同的钩码，杠杆的_同学的猜想是正确的（填“甲”、“乙”或“丙”）。  上图10的实验，该同学：  只要“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡。  a正确？                b用上图11所示的装置，怎样实验来该正确  剖析：（1）比较质量，所以天平测量比较。（2）力臂越短

12、力越大，可知重 _端将下沉。 剖析：此题重在对数据的处理与浅析得出结论的考查，对于表格类数据的归纳，一般要考虑浅析归纳的依据、浅析归纳的条件和浅析归纳的结论。（1）调节杠杆平衡的策略教学论文是“左沉右调，右沉左调”；（2）操作的步骤不难得出是“调平、挂码、测量、记数、重做、归纳”；（3）通过观察表格中的物理量和相对应的数据，要学会归纳，找到普遍性的规律，在定量浅析数据时，要学会运用“加减乘除”等方式进行浅析、归纳，以表格中可以看出给定的物理量有4个，并且是不同物理量，因此采取乘除的方式归纳，即分别计算出每组动力×动力臂和阻力×阻力臂，经过比较每一组的动力和动力臂乘积与阻力和

13、阻力臂的乘积都相等不难得出结论为：F1 l1= F2 l2 ； （4）杠杆是否平衡或者向哪边下沉，取决于力和力臂乘积的大小，看图可知左力臂长，因此增加的力和力臂乘积大，因此向左端下沉。                      1               

14、                     本文答案：右；不可以；（2）AEDCB； （3）F1 l1= F2 l2； （4）左。    点评：在浅析与论证时，如何处理数据、现象等理由是关键，对测量并记录的真实、准确、全面的数据进行浅析处理是寻找物理规律、获取实验结论的重要途径。对于数据表格类的，要将收集到的数据通过加、减、乘、除等运算得出物理量之间的数量的联系，也要注意制约小学

15、语文教学论文变量法的思想进行科学的叙述和总结。    四、实验纠错环节 例4：在我市物理实验操作考试中，考评教师针对“探究杠杆平衡条件的实验”，记录了甲、乙同学的操作过程(如下页表)，他们的实验步骤中均因为有着错误而失分。请你指出错误的步骤，并说明失分理由。 甲同学：错误步骤_(填序号)；失分理由_。 乙同学：错误步骤_ (填序号)；失分理由_。 剖析：对于杠杆平衡实验中，开始通过调节平衡螺母使杠杆平衡，然后加挂钩码后，就不能再通过平衡螺母的调节来使杠杆平衡，因为这相当于在杠杆上又多转变初中数学教学论文了其他物理量。乙同学操作中，两次平衡的位置不同，不符

16、制约小学语文教学论文变量的思想，开始和结束都应该在水平位置平衡。 答案：甲：2；靠调节平衡螺母使杠杆恢复平衡。 乙：1；实验初始，没有调节杠杆在水平位置平衡。 点评：纠错类这类理由很多，以实验操作方面、实验器材的选取方面、以数据的处理方面等进行纠错、找缺点然后改善，对待这些理由，要理解和掌握所学的知识，比如天平的使用策略教学论文和注意事项等，这样才能以容应对这类理由。 练习1：在科学探讨中，实验设计的严密性和操作的规范性都是确保获得正确结论的前提。 如图8所示，在 “探讨杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码重0.5N，弹簧测力计拉着杠杆并使之在水平位置平衡。读数并计算后发现结果与平衡条件不符。该实

17、验操作的不规范之处是_。 答案：弹簧秤没有沿竖直方向拉（弹簧秤没有与杠杆垂直） 练习2：在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向_调节，使杠杆在_位置平衡。 （2）在杠杆两端挂钩码，不断转变初中数学教学论文动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如下表：    根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是：_。 （3）根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：动力动力臂阻力阻力臂。他得出此错误结论的理由是：_。 参考答案： （1）左，水平位置；

18、（2）F1L1=F2L2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）；（3）将不同的物理量进行了加法运算 五、设计实验环节 例5：用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如下图9所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段A、B哪段重些呢？甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想： 甲： A较重； 乙： B较重； 丙： A、B一样重 （1）请设计一个简易实验，判断A、B的轻重 所用器材：_    操作策略教学论文：_ 现象及结论：_    （2）为进一步探讨类似A、B轻重的理由，某同

19、学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图10所示。 根据上图10的实验，可以判断_同学的猜想是正确的（填“甲”、“乙”或“丙”）。 根据上图10的实验，该同学得出结论： 只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”，杠杆就能平衡。 a这个结论是否正确？     b用上图11所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确 剖析：（1）由于比较质量，所以可以直接利用天平进行测量比较。（2）根据力臂越短力越大，可知重端长度短，故甲猜想正确。只是通过杠杆水

20、平位置和钩码的重力来探讨杠杆平衡条件具有特殊性，不具有普遍性，应该转变初中数学教学论文力的方向进行多次实验才能获得普遍性规律，设计实验重在利用弹簧测力计来转变初中数学教学论文方向进行验证结论的正确性。 答案：（1）天平；将天平调节平衡，把A、B两段萝卜确。  点评：设计实验是对猜想和假设的理由检验策略教学论文的化，在设计的案例中，猜想的路线探究，设计实验应的原则：科学性、安全性、精确性、可操作性。        练习：同学们右上图13装置验证“杠杆的平衡条件”，实验中的数据如下： &#

21、160;        （1）写出浅析处理实验数据的及验证的结果。         （2）杠杆在生活中 分别放入天平的左右两盘中；天平的指针向哪边偏转，哪段萝卜就重（2）甲。 a.不正确。 b.1.将弹簧测力计斜向右（或斜向左）拉，保持杠杆水平平衡。 2.读出动力：测力计的示数；量出动力作用点到支点的距离l1。 3. 用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小，量出阻力作用点到支点的距离l2 。 .计算×l1的值与

22、5;l2的值，再进行比较，可以得出上述结论不正确。 点评：设计实验是对猜想和假设的理由进行检验策略教学论文的具体化，在设计的案例过程中，必须按照猜想的路线进行探究，设计实验应具备的原则：科学性、安全性、精确性、可操作性。    练习：同学们利用右上图13装置验证“杠杆的平衡条件”，实验中记录的数据如下：     （1）写出浅析处理实验数据的具体过程及验证的结果。    （2）杠杆在生活中有很多运用。如上图14所示，现欲使静止的跷跷板发生转动，可采取的做法是_，并说出能驱使跷跷板发生转动的条件_。 综合练习：小强在验证杠杆平衡条件的实验中： （1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向_调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的    对杠杆平衡不产生影