探究杠杆的平衡条件：【提出问题】如图1所示，是一种常见的杠秤，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”）.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。

1. 研究杠杆平衡条件

一提出问题

杠杆平衡时，作用在杠杆上的动力、阻力、动力臂、阻力臂有怎样的关系？

二建立猜想

杠杆的平衡跟动力、动力臂与阻力、阻力臂有关。

(1) 三实验设计与实施

1）杠杆平衡状态的判断：处于或匀速转动的杠杆均处于平衡状态。

2）实验前平衡螺母的调节：左高向调，右高向调，实验过程中（选填“能”或“不能”）调节平衡螺母。

3）实验前调节杠杆处于水平平衡状态的目的：便于。

4）使支点处于杠杆的目的：避免杠杆自重对实验结果产生影响。

5）弹簧测力计的使用和读数。

6）实验表格设计及数据记录。

7）进行多次实验的目的：减小偶然性对实验结果的影响，使实验结论具有普遍性。

(2) 四分析数据和现象

分析实验数据，总结实验结论。

五得出结论

杠杆平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 $\text{[math]}$ 。

六交流与反思

1）将钩码换成弹簧测力计的好处：可以。

2）杠杆平衡条件的应用

①判断在平衡杠杆的两端加、减钩码或移动钩码后杠杆的偏转情况。

②保持杠杆始终水平平衡，判断当弹簧测力计由竖直拉杠杆改为倾斜拉杠杆时示数变化（弹簧测力计拉力的力臂，示数。

③计算力或力臂，或判断杠杆平衡时某端所挂钩码的个数。

3）对实验方案及结论的评估

①是否便于测量力臂。

②是否进行了多次测量。

③数据是否具有特殊性，即多组数据中阻力和动力都是倍数关系等。

实验探究题普通

2. 如图为课本实验“探究杠杆的平衡条件”，使用的钩码规格相同。

(1) 挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于(选填“平衡”或“不平衡”)状态。

(2) 为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡，可以将右侧平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节。

(3) 实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是。收集实验数据如表所示，经分析可得出杠杆的平衡条件：，该实验多次测量的目的是。

次数	动力F₁/N	动力臂L₁/cm	阻力F₂/N	L₂/cm
1	1.0	15.0	1.5	10.0
2	1.0	20.0	4.0	5.0
3	2.0	15.0	3.0	10.0

(4) 为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从α位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将(选填“变大”“不变”或“变小”)。

实验探究题普通

3. 下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程： (本实验均使用轻质杠杆) 实验 1：在直杠杆水平平衡时 (如图甲所示) 进行实验，记录多组数据。得出： $\text{[math]}$ (注： $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别表示支点到 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时 (如图乙所示)进行实验，也得到了同样的结论。该结论适用于所有平衡时的杠杆吗?

实验 2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：____。

$\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ (支点到力的作用线的距离) 这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢? 研究小组的同学观察到：支点到 $\text{[math]}$ 的作用点的距离 $\text{[math]}$ 与支点到 $\text{[math]}$ 的作用线的距离 $\text{[math]}$ 是相等的。研究小组的同学又进行了实验。

实验 3：

①移动钩码，使杠杆____，并使杠杆处于平衡状态。

②记录 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。最后，通过科学思维，得出所有杜杆的平衡条件都是 $\text{[math]}$ 。杜杆的平衡条件可用于解释许多杜杆应用，如用图 1 方式提升物体比用图 2 方式省力，就可用杜杆的平衡条件作出合理解释。

请回答：

(1) 在研究一侧弯曲的杜杆时，发现的一个新的等量关系是。

(2) 将实验 3 中的(1)填写完整。

(3) “支点到力的作用线的距离”在科学上被称为。通过探究杜杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值。

(4) 用图 1 方式提升物体比用图 2 方式省力的原因是。

实验探究题普通

1. 如图，小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（）

A. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动

单选题普通

2. 下图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是（g取10N/kg）（）

A. 在A点挂4个钩码能使杠杆平衡 B. 在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5N时，能使杠杆平衡 C. 用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力 D. 用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力

单选题普通

3. 小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（）

A. 图甲中平衡螺母向左调节：图乙中右侧钩码向左移动 B. 图甲中平衡螺母向左调节：图乙中右侧钩码向右移动 C. 图甲中平衡螺母向右调节：图乙中左侧钩码向左移动 D. 图甲中平衡螺母向右调节：图乙中左侧钩码向右移动

单选题普通

1. 学习了杠杆知识后，小柯利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）、细线、刻度尺等．

(1) 他将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔水平平衡，他应将细线向（选填“左”或“右”）移动。

(2) 调节水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，多次测量后实验数据如下表：

动力F₁/N	动力臂L₁/m	阻力F₂/N	阻力臂L₂/m	F₁L₁/N·m	F₂L₂/N·m
0.1	0.02	0.1	0.02	0.002	0.002
0.2	0.01	0.1	0.02	0.002	0.002
0.1	0.04	0.2	0.02	0.004	0.004
0.2	0.02	0.2	0.02	0.004	0.004
0.3	0.02	0.2	0.03	0.006	0.006