Question

【題目】探究杠桿的平衡條件

【提出問題】如圖所示，是一種常見的桿秤．此時處于水平位置平衡．

發現一：小明在左側掛鉤上增加物體，可觀察到提紐左側下沉．他認為改變杠桿的水平平衡可以通過改變作用在杠桿上的 來實現；

發現二；接著小新移動秤砣使其恢復水平位置平衡。說明通過改變 的長短也可以改變杠桿的平衡．

那么，杠桿在滿足什么條件時才平衡呢?

【制定計劃與設計實驗】

實驗前，輕質杠桿處于如圖所示的狀態，使用時，首先應將杠桿的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調節，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做的好處是

【實驗結論】

如圖所示，他們進行了三次實驗，對實驗數據進行分析，得出杠桿的平衡條件是 ，

【拓展應用】如圖所示，是用手托起重物的示意圖，圖中前臂可以看作是一個 杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”），此杠桿的支點是圖中的 點，假如托起6N的重物，請你根據圖21所示，估算出手臂要用的動力大約是 N

Answer 1

【答案】

【提出問題】力 力臂

【制定計劃與設計實驗】右 方便直接測出力臂

【實驗結論】動力×動力臂 = 阻力×阻力臂

【拓展應用】費力 C 48左右

【解析】

試題分析：【提出問題】杠桿的平衡條件是：F1L1=F2L2，當阻力F2與阻力臂L2一定時，F2L2為定值，要使杠桿在水平位置平衡，理論上可以采用改變動力F1的大小或改變動力臂L1的大小或同時改變F1與L1的大小的方法達到目的，由題中“作用在杠桿上”可知小明認為可通過改變動力L1來實現；“移動秤砣使其恢復水平位置平衡”是通過改變動力臂L1的長短使杠桿平衡。【制定計劃與設計實驗】觀察圖19可見杠桿左低右高，應將杠桿的平衡螺母向右調節，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做的好處是方便直接從杠桿上讀取力臂的值，即方便直接測出力臂。【實驗結論】觀察圖甲乙丙可知：當動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂時，杠桿平衡，所以杠桿的平衡條件是動力×動力臂 = 阻力×阻力臂。觀察圖21可見C點為支點，AC為阻力臂，BC為動力臂，阻力臂約為動力臂的8倍，所以是費力杠桿，動力約為阻力的8倍，6N×8=48N。答案：【提出問題】力 力臂【制定計劃與設計實驗】右 方便直接測出力臂【實驗結論】動力×動力臂 = 阻力×阻力臂【拓展應用】費力 C 48左右