A. (2014鄂州)在探究「杠桿平衡條件」實驗中(1)實驗前應先調節杠桿在水平位置平衡,目的是______.(2
(1)調節杠桿兩端的平衡螺母使杠桿在水平位置平衡.杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便於在杠桿上直接讀取力臂,同時使杠桿的重心在支點上,消除杠桿重對杠桿平衡的影響.
(2)設一個鉤碼重為G,一格為L,根據杠桿平衡的條件,F1×L1=F2×L2,則有2G×2L=4G×L,即在B處掛4個鉤碼;
(3)當彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉時,力臂變小,即L1<4L,根據杠桿平衡條件得,2N×2L=F×L1,即F=
2N×2L |
L1 |
B. 在「研究杠桿平衡條件」實驗中,(1)實驗時先調節杠桿在______位置平衡,當在A處掛三個鉤碼如圖所示,要
①為了消除杠桿自身重力對實驗的影響,並能方便的讀出力臂,實驗前應調節平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡.
②在A處距支點4個格,B處距支點3個格,A處掛有3個鉤碼,根據杠桿平衡原理,則B處應掛4個鉤碼.
③設OA=4,則OC=2
A處3個鉤碼的重力GA=mAg=3×100×10-3kg×10N/kg=3N,
∴由杠桿的平衡條件可知:OA?GA=OC?F
∴4×3N=2F
解得F=6N.
(2)在實驗時,應使杠桿在水平位置平衡,此時力臂恰好沿著桿的方向,可以直接在杠桿上讀出力臂,便於測量力臂;
該同學只測量了一組數據便得出結論,結論具有片面性,同時力臂和力是兩個不同的概念,不能相加,應多測幾組數據進行分析得出結論.
故答案為:(1)水平;4;6.
(2)①只測量了一組數據便得出結論,結論具有片面性;②力和力臂的單位不同,不能相加.
C. 在探究「杠桿的平衡條件」的實驗中.實驗器材:有刻度的杠桿、若干個相同的鉤碼、彈簧測力計等.(1)實
(1)實驗前,應先調節杠桿在水平位置平衡,這樣做可以消除杠桿自身重力在實驗中的影響;調節時,如發現杠桿左端偏高,應將左端(或右端)的螺母向左調;實驗過程中使杠桿再次水平平衡的目的是便於測量力臂;
(2)2N×20cm>1N×10cm,不符合杠桿平衡條件,實驗數據有錯誤.如果是動力臂有錯誤,根據杠桿的平衡條件,F1l1=F2l2,代入數據2N×l1=1N×10cm;動力臂的實際值應為5cm;所以動力臂的實際值比測量值要小.
1N×8cm=2N×4cm,符合杠桿平衡條件,實驗數據正確.
(3)杠桿在水平位置平衡,阻力和阻力臂不變,彈簧測力計傾斜拉動杠桿時,拉力的力臂變小,根據杠桿平衡條件可知,彈簧測力計拉力變大,所以彈簧測力計示數變大.
(4)當杠桿上掛多組鉤碼時,力和力臂增加,使實驗復雜化,給實驗帶來難度.
故答案為:(1)消除杠桿自身重力在實驗中的影響;將左端(或右端)的螺母向左調;便於測量力臂;
(2)1;5;
(3)變大;力臂變小了;
(4)D.
D. 某同學進行「探究杠桿的平衡條件」的實驗.(1)實驗前應先調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在______位置
(1)實驗前應先調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,這樣做的目的是:排除杠桿自重對實驗的影響,便於測量力臂大小;杠桿的左端偏高,使杠桿左端或右端的平衡螺母向偏高的左端移動.該同學在掛上鉤碼後再調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,這種做法是錯誤的.
(2)第1次實驗:根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得,1.5N×10cm=1N×L2,∴L2=15cm.
第2次實驗:根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得,1N×20cm=F2×10cm,∴F2=2N.
杠桿在水平位置平衡,F1的方向垂直於杠桿時,力臂才在杠桿上.如圖,F1傾斜拉動杠桿在水平位置平衡,力臂不在杠桿上,所以動力臂L1讀取錯誤.
本實驗中進行多次測量的目的是:避免實驗次數過少,導致實驗結論具有偶然性,便於從中尋找規律.
故答案為:(1)水平;左;左;錯誤;
(2)①
實驗次數 | 動力F1/N | 動力臂L1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂L2/cm |
1 | 1.5 | 10 | 1 | 15 |
2 | 1 | 20 | 2 | 10 |
3 | 1 | 20 | 1.5 | 10 |
E. 在探究「杠桿的平衡條件」實驗中,(1)實驗前應先調節杠桿在水平位置平衡,其目的是______.(2)杠桿平
(1)杠桿只有在水平位置平衡時,杠桿本身才與豎直方向下的重力方向垂直,此時的力臂正好在杠桿上,是杠桿的長度,測量起來非常方便,同時,重力作用線過支點,還可以消除杠桿重力對杠桿平衡的影響;
(2)設每隻鉤碼的重力G,杠桿每一格的長度為s,由杠桿的平衡條件可得,2G×2s=nG×s,解得,n=4,則在杠桿b處應掛的鉤碼數是4個;
(3)斜向下拉,力臂變小,力變大.
(4)反向延長動力的作用線,從支點O向力的作用線作垂線,支點到垂足的距離就是力臂.如下圖所示:
故答案為:
(1)便於在杠桿上直接讀出力臂大小;4;
(3)大於;
(4)如圖所示
F. 在「探究杠桿平衡條件」實驗中:(1)實驗前,先把杠桿的中點支在支架上,並調節兩端的平衡螺母,使杠桿
(1)在實驗前應調節杠桿在水平位置平衡,使杠桿自重的作用線剛好通過支點,避免杠桿自重對實驗產生影響;
(2)當杠桿在水平方向上不平衡時,可以按「向高調」的思路對杠桿進行調整,因此杠桿的平衡螺母應向左調;
(3)為避免結論的偶然性,應多次實驗得出普遍規律;
(4)由表格數據可知,第1組數據中動力與動力臂的乘積不等於阻力與阻力臂的乘積,故第1組數據有誤;動力是阻力的二倍,則動力臂應是阻力臂的二分之一,即動力臂應為5cm;
(5)杠桿平衡條件:動力乘以動力臂等於阻力乘以阻力臂.
故答案為:(1)水平;忽略杠桿自重對實驗的影響;(2)左;(3)避免結論的偶然性;(4)1;小;(5)動力乘以動力臂等於阻力乘以阻力臂.
G. 某同學探究杠桿的平衡條件時,所用實驗裝置如圖所示.把杠桿放在水平桌面上,調節平衡螺母使杠桿在水平位
(1)實驗前他應先調節杠桿在水平位置平衡,從而使杠桿的重心過支點,這樣在歸納杠桿平衡條件時,我們就可以避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響;
(2)A點對於的力臂為4、B點對於的力臂為6;在A點掛3個鉤碼,若使杠桿在水平位置平衡,根據杠桿平衡條件:F1L1=F2L2,則在C點應掛2個鉤碼;
(3)將A處的鉤碼移至B處,對於的力臂變大,要使杠桿在水平位置平衡,彈簧測力計對於力臂不變的情況下,由杠桿平衡條件:F1L1=F2L2可知:則彈簧測力計的示數將變大;
故答案為:(1)避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響;(2)2;(3)變大.
H. 在「研究杠桿平衡條件」實驗中(1)實驗前先調節杠桿在______位置平衡;(2)當在A處掛三個鉤碼,如圖(a
(1)實驗時先調節杠桿兩端的平衡螺母,直到杠桿在水平位置平衡;當杠桿在水平位置平衡後,支點到力的作用點的距離就是力臂,這樣做便於直接讀出力臂的大小、消除杠桿重力對實驗結果的影響.
(2)杠桿調節平衡後,若每個鉤碼的重力為G,在杠桿的A處掛上3個相同的鉤碼,在B處掛鉤碼的個數為n,使杠桿仍在水平位置平衡,這樣做的目的是便於直接讀出力臂的大小;設一個格為L,用nL來表示力臂,
由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2得3G×4L=nG×3L,所以n=4,因此B處掛4個鉤碼.
(3)根據F1L1=F2L2,第一次試驗中2G×3L=3G×2L,杠桿平衡,
第二次試驗在支點兩端各加掛一個等重的後,左邊:3G×3L=9GL,右邊4G×2L=8GL,
所以左邊>右邊
故不平衡,左端下降,即杠桿逆時針轉動.
故答案為:(1)水平;(2)四;(3)杠桿逆時針轉動.
I. 在做研究杠桿平衡的條件實驗時,應先調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在______位置平衡;如發現杠桿如圖1
實驗前先要調節杠桿兩端的螺母,使其在水平位置平衡,這是為使杠桿所受的重力通過支點,從而可以不考慮杠桿的重力對其轉動的影響,如果杠桿右高左低,應將杠桿左端的螺母向右調或將右端的螺母向右調;
實驗時左邊下沉,應將左邊鉤碼向右調節,以減小左邊力與力臂的乘積,達到與右邊的力與力臂的成績相等.
(1)因杠桿仍在水平位置平衡,所以設計的拉力方向不要與杠桿垂直即可,如圖:
支點到力的作用點的距離不再是力臂,這樣做研究杠桿平衡的條件實驗,
得到結論就不能是:動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離.
故杠杠施加的力的示意圖和這個力的力臂如圖所示:
(2)力與力臂的乘積一定時,力臂最大為支點到力的作用點的距離,此時力應豎直向下.小華應進行多次試驗,分析多組數據去總結結論.
故答案為:水平;右;不平衡;將左邊鉤碼向右調節;
(1)如上圖;
(2)豎直向下;不合理;沒有多做幾次實驗,得到多組數據,分析得出結論