初中物理尖子生自主招生培优讲义版块12 简单机械 专题12-4　简单机械实验 （学生版） .pdf

专题12-4简单机械实验

知识·解读

一、实验探究：杠杆的平衡条件

1、实验步骤

(1)调平：在挂钩码前，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位

．．

置平衡。

(2)力和力臂的测量。

①杠杆受到的作用力等于所挂钩码的重力。

②力臂：从杠杆上读出支点到所挂钩码位置的距离就是力臂的长度。

(3)分析实验数据：计算力和相应力臂的乘积，比较其大小关系，得出实验结论。

2、要点探究

(1)为什么要调节杠杆在水平位置平衡？

为了便于直接从杠杆上测出力臂的大小，同时可以使杠杆的重心落在支点处，避免杠杆的重

力对平衡产生影响。

(2)实验前，如何调节平衡螺母使其在水平方向平衡？

按“左偏(低)右调，右偏(低)左调”的原则。

(3)实验时为什么要做多次实验、收集多组数据？

只根据一组实验数据分析得出的结论具有偶然性，为了得到普遍性结论，使结论更具有说服

力，应测量多组数据进行分析总结。

3、失分盲点

(1)该杠杆的动力和阻力是可以任意规定的，力的大小等于钩码的重力。

(2)平衡螺母只能在悬挂钩码前调节杠杆平衡时使用，在悬挂钩码后不可移动平衡螺母。

二、测量滑轮组的机械效率

1、实验原理：。

2、测量方法：用弹簧测力计测出钩码重G、拉力F，用刻度尺测出钩码上

升的高度h、绳端移动的距离s。

3、实验关键

(1)记位置：实验前，记下钩码和拉力的起始位置。

(2)测物理量：缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高一定的距离，读出

．．．．

拉力F、测出钩码上升高度h和拉力移动距离s，填入记录表格。

(3)计算数据：WGh，WFs。

有总

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4、要点探究

(1)实验中，为什么要匀速缓慢拉动弹簧测力计？

使弹簧测力计示数稳定，便于读出拉力大小。

(2)在提升物体的过程中，能否待弹簧测力计静止时再读出拉力的大小？为什么？

不能。静止和匀速拉动时，其绳子与滑轮间的摩擦力不一样，所以弹簧测力计的示数不一样，

所以不能在弹簧测力计静止时读数，必须在匀速拉动的过程中读出弹簧测力计的示数。

(3)滑轮组的机械效率与钩码重有什么关系？

同一个滑轮组，所提升的钩码越重，其机械效率越高。

(4)除物重外，滑轮组的机械效率还与哪些因素有关？

滑轮组的机械效率还与动滑轮的重、绳重、摩擦等因素有关。

典例·解读

类型一：探究杠杆的平衡条件

例、在探究杠杆平衡条件的实验中：

1

(1)如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向_____调节。

(2)如图乙所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆，

使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向__________。

(3)操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理

的操作是_____

________________________________________。(写出一条即可)

(4)甲同学测出一组数据后就得出了“动力×动力臂阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他

的做法不合理，理由是______________________________________。

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【答案】(1)左；(2)竖直向下；(3)测力计拉力的位置向右移，换用量程较大的测力计，减少左侧钩码

的数量、左侧钩码的位置向右移，不使用测力计在右端直接挂钩码等，答出其中一点即可；(4)一组

实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律．

【解析】本题考查探究杠杆平衡条件的实验。(1)由图可知，杠杆向右下倾斜，要使杠杆在水平位置平

衡，应将左端的平衡螺母向左调节。(2)为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向竖直向

下，则拉力的力臂等于支点到拉力作用点的距离。(3)当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使