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1、1研究杠杆平衡条件说明：在探究杠杆平衡条件时，可分成三个层次来完成：第一个层次：杠杆平衡时，如果保持阻力和阻力臂不变，那么动力和动力臂满足什么关系关系。一、提出问题：杠杆平衡时，如果保持阻力和阻力臂不变，那么动力和动力臂有什么关系？二、猜想假设：杠杆平衡时，如果保持阻力和阻力臂不变，那么动力和动力臂成反比。三、设计实验：（一）实验器材：杠杆（型号 J2119） ，支架（铁架台）一套，弹簧测力计一个，钩码（50g10 ）两盒（二）实验步骤：1将支架组放在水平桌面上，组装杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置。2用弹簧测力计测出四个钩码的重力 G
2、，将四个钩码挂在支点左侧 0.1m 刻度线处。将杠杆受到的四个钩码的拉力作为阻力 F2，则阻力臂为 L2=0.1m，阻力 F2=G。将阻力 F2和阻力臂为 L2的数据记录在表格中。3用弹簧测力计测出 2 个钩码的重力为 G，作为动力 F1，将四个钩码挂在杠杆支点右侧，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置再次在水平位置平衡。将杠杆右侧受到的钩码的拉力作为动力 F1，记录支点右侧挂钩码位置到支点的距离作为动力臂 L1。将动力 F1和动力臂 L1的数据分别记录在表中。4保持支点左侧钩码数量和位置不变。依次测量 3、4、5、6、7 个钩码的重力即为动力，并依次挂在支点右侧，调节右侧钩码到支点的距离（即动力
3、臂的大小） ，使杠杆在水平位置再次平衡；记录动力和动力臂数据。（三）实验数据记录表格（g 取 10N/kg）第一组：阻力臂 L2/m0.1阻力 F2/N2动力臂 L1/m0.20.140.10080.0680.059动力 F1/N11.522.533.52第二组：阻力臂 L2/m0.15阻力 F2/N2动力臂 L1/m0.20.150.120.10.0850.75动力 F1/N1.522.533.54四、进行实验五、分析论证根据实验数据，归纳实验结论：当阻力和阻力臂一定时，如果动力跟动力臂成反比（F1 L1=k，k 为常数） ，则杠杆平衡。第二个层次：探究杠杆平衡时，动力 F1和动力臂 L1的
4、比例系数 k 与阻力 F2和阻力臂 L2的关系。分析上表数据可得： k= F2 L2， 由于 F1 L1=k，则 F1 L1= F2 L2即：当阻力和阻力臂一定时，如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆平衡。积，则杠杆平衡。第三个层次：如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆平衡。如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆平衡。说明：这个层次的问题就是要解决，当阻力和阻力臂不再一定（即变化）时，结论是否成立，取数据时要注意代表性，阻力、阻力臂、动力、动力臂要变化，要有同侧的情况，也要有异侧的情况。一、提出问题：如果动
5、力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆能平衡吗如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆能平衡吗？二、猜想假设：如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆平衡。如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆平衡。3三、设计实验：（一）实验器材：杠杆（型号） ，支架（型号）一套，钩码（型号）一盒 弹簧测力计（14008 5N 0.1N）（二）实验步骤：1将支架组放在水平桌面上，组装杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，直至杠杆在水平位置平衡，将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置。2在支点右侧的某位置挂一定数量的钩码。在支点右侧某位置用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位
6、置再次平衡。钩码的重力作为阻力 F2，挂钩码位置到支点的距离作为阻力臂 L2。弹簧测力计的拉力作为动力 F1，弹簧测力计拉力的作用点到支点的距离作为动力臂 L1。记录动力 F1和动力臂 L1与阻力 F2和阻力臂 L2的数据。3改变支点右侧阻力臂 L2，同时改变阻力 F2；在支点右侧某位置用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置再次平衡，弹簧测力计的拉力作为动力F1，弹簧测力计拉力的作用点到支点的距离作为动力臂 L1；记录动力 F1和动力臂 L1与阻力 F2和阻力臂 L2的数据。4仿照步骤 3，再做 4 次实验，将测量的数据记录在表中。（三）实验数据记录表格阻力臂 L2/m0.120.20.25
7、0.050.10.15阻力 F2/N11.5242.55动力臂 L1/m0.050.10.150.20.150.25动力 F1/N32.983.320.11.623四、进行实验按照实验步骤操作，记录实验数据表如下。五、分析论证如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆平衡。如果动力跟动力臂的乘积等于阻力跟阻力臂的乘积，则杠杆平衡。45探究杠杆的平衡条件实验操作评价表探究杠杆的平衡条件实验操作评价表项目 操作得分扣分说明将铁架台放置在水平桌面上，组装杠杆。5 分 组装不成功扣 5 分实验准备调节杠杆平衡螺母，使杆杆在水平位置平衡。5 分杠杆吊挂高度不 易于操作扣 3 分 没有调节平衡动
8、 作扣 5 分横梁明显不平衡酌情扣 25 分在支点左侧的某位置挂一定数量的钩码。在支点右侧某位置挂钩码，使杠杆在水平位置再次平衡。记录动力和动力臂、阻力和阻力臂的数据。15 分杠杆明显不平衡扣 5 分若旋转平衡螺母扣 5 分不及时记录扣 5分保持阻力和阻力臂不变，改变动力臂、动力多次，使杠杆在水平位置平衡；记录各次动力和动力臂的数据。20 分杠杆明显不平衡扣 5 分若在此过程中旋转平衡螺母扣 5 分次数不够扣 5 分不及时记录扣 5 分在杠杆同侧（左或右）的某一位置挂钩码，然后用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。记录各次阻力和阻力臂的数据。15 分杠杆明显不平衡扣 5 分若旋转平衡螺母扣 5 分不及时记录扣 5 分实验操作保持动力和动力臂不20 分杠杆明显不平衡6变，改变阻力臂、阻力多次，使杠杆在水平位置平衡；记录各次动力和动力臂的数据扣 5 分若旋转平衡螺母扣 5 分次数不够扣 5 分不及时记录扣 5 分表格完整、数据合理5 分 表格不完整扣 5 分结论表述正确10 分表述不完整扣 5 分整理器材5 分 未整理器材扣 5 分
