探究杠杆的平衡条件
【提出问题】如图1所示，是一种常见的杆秤。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力力来实现；
发现二：接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡，说明通过改变力臂力臂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右右（选填“左”或“右”）调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂便于测量力臂。
【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F1L1=F2L2F1L1=F2L2。
【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费力费力杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），此杠杆的支点是图中的CC点。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4848N。
【答案】力；力臂；右；便于测量力臂；F1L1=F2L2；费力；C；48
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/27 14:0:0组卷：900引用：45难度：0.3
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1．如图是创新实验小组的同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置，每个钩码重0.5N，均选用轻质杠杆。
（1）将中点置于支架上，杠杆静止时右端下沉，应将杠杆两端的螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时保持水平位置平衡。调平后，进行了三次实验，记录数据如表一，由表中数据可得出初步结论：F1×s1F2×s2（选填“=”或“≠”）（s1和s2分别表示支点O到F1和F2作用点的距离）。
表一
（2）上面的结论是否适用于其他形状的杠杆呢？同学们找来如图乙所示的曲臂杠杆，不挂钩码时调节左端直杆在水平位置平衡，按照图甲的位置挂上与图甲相同的钩码，如图丙所示，发现杠杆不能在图乙位置平衡，说明上面结论 普遍性（选填“具有”或“不具有”）。移动右侧钩码至图丁位置，杠杆重新恢复平衡，老师提示同学们尝试测量支点到力的作用线的距离l,看看有什么发现。实验次数 F1/N S1/cm F2/N S2/cm 1 1.0 15 1.5 10 2 1.5 20 2.0 15 3 2.0 10 1.0 20
（3）同学们改变两边钩码数量，移动钩码，使杠杆重新在图乙位置平衡，记录F1、S1、l1和F2、S2、l2。重复以上操作，数据记录如表二：
表二
分析数据发现，F1×s1F2×s2，F1×l1F2×l2（选填“=”或“≠”），“支点到力的作用线的距离”影响了杠杆的平衡，物理学中用物理量 来描述这个距离，比较s1和l1，s2和l2的大小可知（1）问中把杠杆调到水平位置的目的是便于 。最后同学们通过该实验认识到要得到具有普遍性的结论必须要 。实验次数 F1/N S1/cm L1/cm F2/N S2/cm L2/cm 1 2.0 9 9 1.5 13.5 12 2 3.0 10 10 2.5 13.8 12 3 2.5 8 8 2.0 11.5 10 发布：2024/8/7 8:0:9组卷：35引用：1难度：0.5 -
2．小明在探究杠杆平衡条件实验中所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为50g。
（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 调节。
（2）实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议不宜采用这种方式，其主要原因为 。
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多，不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
（3）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
①如图丙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量 g。然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”。
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图丙C位置处装配一质量为 g的吊盘。
③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量 g,并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作。
④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则小红的测量结果会 （选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”）。发布：2024/8/31 1:0:8组卷：53引用：2难度：0.6 -
3．在“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）先调节平衡螺母，如发现杠杆右端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡，其目的是为了 ；
（2）待杠杆在水平位置平衡后，分别在两边挂上钩码，在杠杆上移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，理由是 ；
（3）在实验中记录了下列一些数据，但未完整，请将未完成的空格填好；
从表中的数据可以分析知道，杠杆的平衡条件写成式子F1L1=F2L2；左边 右边 次数 F1/N L1/cm F1L1 F2/N L2/cm F2L2 1 2 10 20 4 5 20 2 2 20 40 2 20 40 3 4 15 60 5 60
（4）只做第1次实验，得出数据，（填“能”或“否”）得出结论；
（5）有位同学在实验中，只做了一组数据是：F1=2N，L1=10cm,F2=10N，L2=2cm,于是他得出结论的是：“动力+动力臂=阻力+阻力臂”如何评价？。发布：2024/8/3 8:0:9组卷：10引用：2难度：0.5
