八年级物理 · 简单机械
杠杆平衡实验台
动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂
一把杠杆能不能安静地停在水平位置,不能只比两边挂了几个钩码。力的大小和作用位置要一起看。先把空杠杆调平,再用三组不同数据检验你的判断。
实验准备
先调节空杠杆水平平衡
当前左端偏高。调节平衡螺母时,螺母应向偏高的一端移动;调平过程中不要挂钩码。
未调平:左端偏高
有刻度杠杆
已检验 0 / 3 组检验后的倾斜只表示转动趋势;定量计算使用杠杆水平时的垂直力臂。
三组实验记录
各组统一使用 N 和 cm,力矩单位写作 N·cm。单位一致后,才能直接比较等式两边。
| 组别 | 动力 F₁/N | 动力臂 l₁/cm | 阻力 F₂/N | 阻力臂 l₂/cm | F₁l₁ / N·cm | F₂l₂ / N·cm | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1.0 | 6 | 1.5 | 4 | 待检验 | ||
| 2 | 2.0 | 5 | 1.0 | 6 | 待检验 | ||
| 3 | 1.5 | 4 | 2.0 | 5 | 待检验 | ||
力臂 = 垂直距离
别把力臂简单记成“支点到作用点的长度”。力臂是支点到力的作用线的垂直距离。本实验中杠杆水平、拉力竖直,所以这段垂直距离恰好等于杠杆上的刻度距离。
多组 ≠ 求平均
改变力和力臂做多组实验,是为了在不同条件下反复检验同一个关系,寻找具有普遍性的杠杆平衡规律;不是把三组力矩结果取平均值。