2024.09.20+实验设计-物理2+付佳男（讲义+笔记）（【自然科学专技C类】2025事业单位系统班图书大礼包：职业能力倾向测验+综合应用能力1期）.pdf

实验设计-物理2

（讲义+笔记）

主讲教师：付佳男

授课时间：2024.09.20

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实验设计-物理2（讲义）

第三章杠杆平衡

一、认识杠杆

1.定义：能绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。

2.杠杆的要素：

（1）支点（O）：杠杆绕着转动的点。

（2）两个力：分别是动力（F）和阻力（F）。

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（3）力臂（L）：从支点到力作用线的距离（从支点向力的作用线画垂线，

该垂线段的长度即为力臂）。动力和阻力分别对应动力臂（L）和阻力臂（L）。

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二、杠杆平衡

1.定义：在动力和阻力作用下，杠杆保持静止或者匀速转动，此时杠杆平衡。

2.条件：F×L＝F×L（公式中：F的单位是N，L的单位是m）。

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杠杆的动力臂是阻力臂的几倍，杠杆的动力F就是阻力F的几分之一。

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三、三种杠杆

（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。（如：撬杠，起子，铡

刀，手动抽水机）

特点：省力但是费距离。

（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。（如：钓鱼竿，筷子，

扇子）

特点：费力但是可以省距离。

（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。（如：天平，跷跷板）

特点：不省力也不费力，也不省距离。

【试题演练】

【材料一】

实验器材：

1

①石英钟；

②存有少量电量的电池若干（电量能保证石英钟正常使用至少10分钟）。

实验步骤：

将装有电池的石英钟端正地挂在墙上，石英钟的秒针正常转动，过一段时间

后，电池电量耗尽，石英钟秒针停止转动，记录此时秒针的位置。重新换上电池，

秒针调回相同位置，重复以上实验过程10次，获得以下数据：

注：“秒针停止位置”是指秒针停留在相应时间点上时针所在的刻度位置，

以下简称“相应时针位置”。

1.实验中绝大多数情况下秒针停止在9点（相应时针位置）的原因是（）。

A.人为设置电池耗尽时秒针停在9点

B.电池内的电量只能够使秒针走到9点

C.秒针转动所需的驱动力最大值在9点

D.实验具有偶然性

2.以下哪个实验条件是保证实验结果可靠而必不可少的？（）

A.每个电池的电量相同

B.石英钟应端正地挂在墙上

C.石英钟秒针起始位置应为9点（相应时针位置）

D.重复实验时，秒针起始位置相同

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3.关于秒针在不同时间（相应时针位置）所需驱动力的变化规律，正确的是

（）。

①从9点到12点逐渐变大

②从9点到12点逐渐变小

③从6点到9点逐渐变小

④从6点到9点逐渐变大

A.②④B.①③

C.①④D.②③

【材料二】

实验器材：缝衣针、蜡烛、打火机、吸管、小刀、剪刀、水杯。

实验步骤：

①取一小段吸管，将吸管套在蜡烛中间位置；

②用打火机将缝衣针加热片刻，快速地垂直穿过蜡烛的正中间；

③将中间穿有缝衣针的蜡烛架在两只一样高的水杯上；

④先点燃蜡烛的左端，当蜡烛左端蜡液滴下后升高时，点燃蜡烛右端；

⑤观察蜡烛变化。

下列对实验现