浙教版九年級科學上冊《簡單機械》PPT下載(第2課時)，共30頁。
知識點 1 探究杠桿平衡條件
1.在研究杠桿平衡條件的實驗中:
(1)實驗前,發現杠桿如圖A3-4-1甲所示,你認為這時杠桿是否處于平衡狀態?是。實驗時應先調節杠桿在_____位置平衡,目的是便于讀取力臂。若出現如圖甲所示情況,應將杠桿的平衡螺母向左(填“左”或“右”)調。
(2)下表是小明在實驗中記錄杠桿平衡的數據。
分析表中的實驗數據,可以得出杠桿的平衡條件是F1l1=F2l2(或動力×動力臂=阻力×阻力臂)。
(3)杠桿平衡后,小明在如圖乙所示的A位置掛上3個鉤碼,為了使杠桿在水平位置平衡,這時應在B位置掛上4個鉤碼(每個鉤碼的質量相等)。
(4)實驗結束后,小明提出了新的探究問題:“若支點不在杠桿的中點時,杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小明利用如圖丙所示的裝置進行探究,發現在杠桿左端的不同位置,用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態時,測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是杠桿自重對杠桿平衡產生影響。
[解析] (1)杠桿的平衡狀態指杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態;實驗時應先調節杠桿在水平位置平衡,這是為了便于從杠桿上直接讀取力臂的長度(便于讀取力臂);調平衡時,按“左偏右調,右偏左調”的原則調節杠桿在水平位置平衡。
(2)由表格中的數據,分析力與對應的力臂變化趨勢或將力與對應的力臂相乘、相加、相減,可以得出杠桿的平衡條件是F1l1=F2l2(或動力×動力臂=阻力×阻力臂)。
(3)設一格長為L,一個鉤碼重G,則有3G×4L=nG×3L,n=4,故應在B處掛4個鉤碼。
(4)圖丙中,杠桿的重心不在支點上,杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響,導致拉力F的大小與由杠桿平衡條件計算出來的數值不符。
2.小夢在做“探究杠桿平衡條件”的實驗時,先在杠桿兩側掛鉤碼進行實驗探究,再用彈簧測力計替代一側的鉤碼繼續探究,如圖A3-4-2所示,他這樣做的最終目的是( )
A.便于直接讀出拉力的大小
B.便于提供不同方向的拉力
C.便于正確認識力臂
D.便于測量力臂的大小
知識點 2 杠桿的平衡分析
3.圖A3-4-3中杠桿平衡的是(桿重和摩擦均不計)( )
[解析] 設杠桿每一格長為L,圖A:力和力臂的乘積:左邊=10 N×3L,右邊=10 N×2L,因為10 N×3L>10 N×2L,所以左邊下沉;圖B:力F和物體對杠桿的作用效果相同,使杠桿沿逆時針轉動,此時杠桿不能平衡;圖C:力和力臂的乘積:左邊=10 N×3L,右邊=15 N×2L,因為10 N×3L=15 N×2L,所以杠桿平衡;圖D:力F和物體對杠桿的作用效果相同,使杠桿沿逆時針轉動,此時杠桿不能平衡。
4.如圖A3-4-4所示,在杠桿兩側掛上鉤碼后恰好平衡,每個鉤碼的質量相同。在下列各種情況下杠桿還能保持平衡的是( )
A.左右鉤碼各向支點移一格
B.左右鉤碼各減少一個
C.左右鉤碼各減少一半
D.左右鉤碼各增加一個
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