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
杠杆与两侧钩码实验示意图 水平杠杆中央有支点,左侧为动力和动力臂,右侧为阻力和阻力臂。 支点 动力 1.0 N 阻力 1.5 N 动力臂 6 cm 阻力臂 4 cm
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
11.061.54待检验
22.051.06待检验
31.542.05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。