A. (2014鄂州)在探究“杠杆平衡条件”实验中(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,目的是______.(2
(1)调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡.杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于在杠杆上直接读取力臂,同时使杠杆的重心在支点上,消除杠杆重对杠杆平衡的影响.
(2)设一个钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,则有2G×2L=4G×L,即在B处挂4个钩码;
(3)当弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉时,力臂变小,即L1<4L,根据杠杆平衡条件得,2N×2L=F×L1,即F=
2N×2L |
L1 |
B. 在“研究杠杆平衡条件”实验中,(1)实验时先调节杠杆在______位置平衡,当在A处挂三个钩码如图所示,要
①为了消除杠杆自身重力对实验的影响,并能方便的读出力臂,实验前应调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
②在A处距支点4个格,B处距支点3个格,A处挂有3个钩码,根据杠杆平衡原理,则B处应挂4个钩码.
③设OA=4,则OC=2
A处3个钩码的重力GA=mAg=3×100×10-3kg×10N/kg=3N,
∴由杠杆的平衡条件可知:OA?GA=OC?F
∴4×3N=2F
解得F=6N.
(2)在实验时,应使杠杆在水平位置平衡,此时力臂恰好沿着杆的方向,可以直接在杠杆上读出力臂,便于测量力臂;
该同学只测量了一组数据便得出结论,结论具有片面性,同时力臂和力是两个不同的概念,不能相加,应多测几组数据进行分析得出结论.
故答案为:(1)水平;4;6.
(2)①只测量了一组数据便得出结论,结论具有片面性;②力和力臂的单位不同,不能相加.
C. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中.实验器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等.(1)实
(1)实验前,应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做可以消除杠杆自身重力在实验中的影响;调节时,如发现杠杆左端偏高,应将左端(或右端)的螺母向左调;实验过程中使杠杆再次水平平衡的目的是便于测量力臂;
(2)2N×20cm>1N×10cm,不符合杠杆平衡条件,实验数据有错误.如果是动力臂有错误,根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2,代入数据2N×l1=1N×10cm;动力臂的实际值应为5cm;所以动力臂的实际值比测量值要小.
1N×8cm=2N×4cm,符合杠杆平衡条件,实验数据正确.
(3)杠杆在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计拉力变大,所以弹簧测力计示数变大.
(4)当杠杆上挂多组钩码时,力和力臂增加,使实验复杂化,给实验带来难度.
故答案为:(1)消除杠杆自身重力在实验中的影响;将左端(或右端)的螺母向左调;便于测量力臂;
(2)1;5;
(3)变大;力臂变小了;
(4)D.
D. 某同学进行“探究杠杆的平衡条件”的实验.(1)实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在______位置
(1)实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:排除杠杆自重对实验的影响,便于测量力臂大小;杠杆的左端偏高,使杠杆左端或右端的平衡螺母向偏高的左端移动.该同学在挂上钩码后再调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这种做法是错误的.
(2)第1次实验:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1.5N×10cm=1N×L2,∴L2=15cm.
第2次实验:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1N×20cm=F2×10cm,∴F2=2N.
杠杆在水平位置平衡,F1的方向垂直于杠杆时,力臂才在杠杆上.如图,F1倾斜拉动杠杆在水平位置平衡,力臂不在杠杆上,所以动力臂L1读取错误.
本实验中进行多次测量的目的是:避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律.
故答案为:(1)水平;左;左;错误;
(2)①
实验次数 | 动力F1/N | 动力臂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“杠杆的平衡条件”实验中,(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,其目的是______.(2)杠杆平
(1)杠杆只有在水平位置平衡时,杠杆本身才与竖直方向下的重力方向垂直,此时的力臂正好在杠杆上,是杠杆的长度,测量起来非常方便,同时,重力作用线过支点,还可以消除杠杆重力对杠杆平衡的影响;
(2)设每只钩码的重力G,杠杆每一格的长度为s,由杠杆的平衡条件可得,2G×2s=nG×s,解得,n=4,则在杠杆b处应挂的钩码数是4个;
(3)斜向下拉,力臂变小,力变大.
(4)反向延长动力的作用线,从支点O向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.如下图所示:
故答案为:
(1)便于在杠杆上直接读出力臂大小;4;
(3)大于;
(4)如图所示
F. 在“探究杠杆平衡条件”实验中:(1)实验前,先把杠杆的中点支在支架上,并调节两端的平衡螺母,使杠杆
(1)在实验前应调节杠杆在水平位置平衡,使杠杆自重的作用线刚好通过支点,避免杠杆自重对实验产生影响;
(2)当杠杆在水平方向上不平衡时,可以按“向高调”的思路对杠杆进行调整,因此杠杆的平衡螺母应向左调;
(3)为避免结论的偶然性,应多次实验得出普遍规律;
(4)由表格数据可知,第1组数据中动力与动力臂的乘积不等于阻力与阻力臂的乘积,故第1组数据有误;动力是阻力的二倍,则动力臂应是阻力臂的二分之一,即动力臂应为5cm;
(5)杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂.
故答案为:(1)水平;忽略杠杆自重对实验的影响;(2)左;(3)避免结论的偶然性;(4)1;小;(5)动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂.
G. 某同学探究杠杆的平衡条件时,所用实验装置如图所示.把杠杆放在水平桌面上,调节平衡螺母使杠杆在水平位
(1)实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡,从而使杠杆的重心过支点,这样在归纳杠杆平衡条件时,我们就可以避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响;
(2)A点对于的力臂为4、B点对于的力臂为6;在A点挂3个钩码,若使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,则在C点应挂2个钩码;
(3)将A处的钩码移至B处,对于的力臂变大,要使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计对于力臂不变的情况下,由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2可知:则弹簧测力计的示数将变大;
故答案为:(1)避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响;(2)2;(3)变大.
H. 在“研究杠杆平衡条件”实验中(1)实验前先调节杠杆在______位置平衡;(2)当在A处挂三个钩码,如图(a
(1)实验时先调节杠杆两端的平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡;当杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,这样做便于直接读出力臂的大小、消除杠杆重力对实验结果的影响.
(2)杠杆调节平衡后,若每个钩码的重力为G,在杠杆的A处挂上3个相同的钩码,在B处挂钩码的个数为n,使杠杆仍在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接读出力臂的大小;设一个格为L,用nL来表示力臂,
由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得3G×4L=nG×3L,所以n=4,因此B处挂4个钩码.
(3)根据F1L1=F2L2,第一次试验中2G×3L=3G×2L,杠杆平衡,
第二次试验在支点两端各加挂一个等重的后,左边:3G×3L=9GL,右边4G×2L=8GL,
所以左边>右边
故不平衡,左端下降,即杠杆逆时针转动.
故答案为:(1)水平;(2)四;(3)杠杆逆时针转动.
I. 在做研究杠杆平衡的条件实验时,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在______位置平衡;如发现杠杆如图1
实验前先要调节杠杆两端的螺母,使其在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的重力通过支点,从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响,如果杠杆右高左低,应将杠杆左端的螺母向右调或将右端的螺母向右调;
实验时左边下沉,应将左边钩码向右调节,以减小左边力与力臂的乘积,达到与右边的力与力臂的成绩相等.
(1)因杠杆仍在水平位置平衡,所以设计的拉力方向不要与杠杆垂直即可,如图:
支点到力的作用点的距离不再是力臂,这样做研究杠杆平衡的条件实验,
得到结论就不能是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.
故杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂如图所示:
(2)力与力臂的乘积一定时,力臂最大为支点到力的作用点的距离,此时力应竖直向下.小华应进行多次试验,分析多组数据去总结结论.
故答案为:水平;右;不平衡;将左边钩码向右调节;
(1)如上图;
(2)竖直向下;不合理;没有多做几次实验,得到多组数据,分析得出结论