探究杠杆的平衡条件实验原理(探究杠杆的平衡条件实验设计和分析性反思)

1.初中物理杠杆实验。教材中探究杠杆平衡条件的11个实验设计

在教科书中，实验安排学生分组做实验，要求具体步骤在九年级最后一学期的第一周完成：(1)通过实验，学生将调节杠杆，使杠杆在水平位置达到基本平衡，因为直接从杠杆上读出力臂的大小很方便；(2)在杠杆左侧悬挂一定的钩码，用弹簧测力计在一定位置垂直拉动杠杆，当杠杆达到水平位置平衡时，记录测力计数据；(3)通过改变钩码，调整塑料卡子的数量来改变钩码，的位置或调整塑料卡子来改变弹簧测力计的位置，重复上述步骤；(4)记录三组数据，然后对数据进行分析。12杠杆平衡条件的定量计算

杠杆平衡的条件是：F1L1=F2L2。只要有三个物理量，第四个物理量就可以用公式计算。现阶段实验的难点在于：(1)杠杆图要准确；(2)单位需要统一；(3)为了保证测量尺密度的准确性和均匀性，核心是讨论杠杆的平衡。杠杆可以平衡的条件是：F1L1=F2L2。如果杠杆不能满足平衡条件，可以将杠杆的支点移到产品较大的一侧。杠杆实验中的13个问题

(1)实验设备的对天平影响实验设备的塑料卡子天平，但会影响杠杆天平的准确度。一般来说，塑料卡子大约是0.2克，这是不可低估的。因为这将直接影响定量计算的准确性，至于这个问题的解决办法，可以更换较轻的棉花线圈来代替设备的夹子，这样可以大大减少实验的误差问题。(2)杠杆平衡的判断问题旧教科书用钩码代替作用力F1和F2。没有弹簧测力计，虽然使用钩码观测方便，但很难连续改变力F1和力F2的大小，力臂测量的不准确性将直接影响定量计算的准确性。因此，新教材进行了改进，在左端使用了钩码。实验用弹簧测力计将右端拉下，但当弹簧测力计在右端倒置使用时，由于弹簧测力计弹簧、铝滑板和外壳的影响，测得的拉力会较小。建议教师使用弹簧测力计在左侧(与钩码)施加拉力，并垂直使用，在垂直方向将其升至零。学生也很熟悉，可以试着用弹簧测力计斜拉杠杆，直到杠杆在水平位置平衡，并记下此时的功率、阻力和阻力力臂值。有必要使用刻度尺和三角形来帮助测量分派的力臂，值，并理解为什么在实验中应该将杠杆调整到水平位置。

杠杆实验的教学反思及后续实验。21 .确保酒吧实验的准确性

杠杆属于力的研究领域，但力是一个抽象的概念。杠杆平衡实验是为了让学生深刻理解力和力的作用，但力臂也是一个需要考虑的问题。综上所述，我们可以看出，核心问题在于测量和计算的准确性。在实验之前，老师要求学生将杠杆调整到水平位置，也就是说，考虑到杠杆本身的重力和对平衡所造成的影响，传统的做法是要求学生实验3次，最后找出平均值，从而减少误差，但显然，这种做法仍然存在问题。作者认为实验的次数可以增加到10次左右，同时对记录数据的表格也发生了变化。传统的数据记录表可以参考教材，这里只给出修改后的表22。

杠杆是一台简单的机器，它要求学生在观察过程中发现问题并找到解决办法。这是Sukko出版的初中物理教材的独特设计模式。因此，教材设定了实验活动的内容，不仅包括探究、观察、实验，还包括讨论、交流和评价。因此，在课堂上引导学生提问并找到解决方法是教师的重要职责。例如，当在实验中遇到图1中的问题时，如何保持O点右侧的数据不变，同时保持左侧的钩码不变，有必要将它下面的另外两个钩码移动。这个问题是调查学生如何在有限的条件下用他们的大脑解决问题。根据杠杆平衡的条件，F1L1=F2L2，通过相应的计算可以得到答案。此外，教师还可以根据具体的教学情况，向学生提出一些可以通过实验读出的问题，如：(1)平衡螺母在杠杆平衡实验中的作用是什么？(2)为什么需要将操纵杆调整到水平位置？(3)如果钩码挂了，平衡螺母可以再次调整吗？

实验的目的是让学生灵活运用知识，在生活中做出常识性的判断。最简单的应用问题是学生可以根据杠杆平衡的条件准确判断费力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆，即当F1L1=F2L2时，如果L1L2，那么F1F2，那么杠杆就是费力杠杆；如果L1=L2，F1=F2，那么等臂杠杆已经经历了杠杆平衡的实验。学生至少应该能够画出杠杆的原理图，并通过分析数据得出一定的平衡规律。同时，学生还应该关注生产和生活，了解杠杆在生活中的作用。例如，在中国古代，使用杠杆的结果是善于使用它。

综上所述，可以看出，尽管杠杆平衡的实验看起来很简单，但以后还有很多东西要学。根据多年的教学经验，笔者认为杠杆平衡实验需要解决以下几个关键问题：(1)教材中的杠杆实验设计还有待改进，教师不应固步自封，而应勇于突破教材的权威；(2)杠杆平衡条件的定量计算可以通过各种努力准确实现；(3)杠杆实验能够反映实验本身、课堂本身和生活应用中的问题。教师需要扩大实验的可控范围，让学生能够在生活中熟练运用实验结果。