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. 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”)。

【考点】

探究杠杆的平衡条件实验;

【答案】

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实验探究题普通

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. 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

3. 学习了杠杆知识后，小敏利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，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、弹簧测力计等。

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

(2) 调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，将数据记录在如下表中。得出结论：“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”

次数	动力F₁(N)	支点到动力作用点的距离l₁(m)	阻力F₂(N)	支点到阻力作用点的距离l₂(m)
1	0.2	0.04	0.4	0.02
2	0.2	0.04	0.1	0.08
3	0.3	0.05	0.3	0.05

小江认为该结论不正确，实验需进一步完善，则小江接下来的操作是。

A．改变力的大小，测出支点到作用点的距离，测多组数据

B．改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，测多组数据

上述实验中，测多组数据的目的是为了。

A．计算平均值，减小实验误差 B．减少实验偶然性，得到普遍规律

(3) 铅笔水平平衡后，小敏不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙)，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁)，则铅笔。 A. 右端下沉 B. 左端下沉 C. 仍然水平平衡

实验探究题普通

实验次数	F₁/N	S₁/cm	F₂/N	S₂/cm	L₂/cm
1	1.0	10.0	0.5	21.3	20.1
2	1.5	20.0	1.0	31.7	29.8
3	2.0	30.0	2.5	25.5	24.0