A. 在杠杆的平衡条件实验中为何要在实验前使杠杆在水平位置平衡
(1)调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的既可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,同时力臂在杠杆上,便于测量力臂;
(2)改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要做三次实验,得到三组数据并进行分析,得出的实验结论才具有普遍性,避免偶然性;
(3)当弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡,动力臂不在杠杆上,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,拉力会变大;
(4)A、如果杠杆在倾斜位置静止,杠杆也处于平衡状态,也遵守杠杆平衡条件;故A错误;
B、图甲中,因为重力的方向竖直向下,弹簧测力计的重力方向与拉力方向一致,所以手拉弹簧测力计的力加测力计的重力等于测力计读数;故B正确;
C、本实验中弹簧测力计也能在左侧拉;故C错误;
D、杠杆的平衡条件是阿基米德发现的;故D正确.
故答案为:(1)消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,同时便于测量力臂;(2)为了得出普遍性结论,避免偶然性;(3)变大;(4)BD.
B. 在学习了杠杆的“支点、动力和阻力”三个要素后,某小组同学进行探究杠杆平衡条件的实验,实验装置如图所
(1)(a)和(b)的实验,在阻力大小、方向和作用点位置不变的情况下,阻力和阻力臂的乘积不变,杠杆平衡时,动力臂增大,动力减小.
(2)(a)和(c)的实验,在阻力大小、方向和作用点位置不变的情况下,阻力和阻力臂的乘积不变,杠杆平衡时,拉力倾斜,动力臂减小,动力增大.
故答案为:(1)当动力的方向相同时,动力作用点到支点的距离越大,动力越小;(2)当动力作用点到支点的距离相同时,动力与杠杆的夹角越小,动力越大.
C. 新的课程标准对学生探究能力的培养提出了更高的要求.某实验小组在探究“杠杆平衡条件”的实验时,经历了
(1)因为两个量的相加或相减,其单位必须相同,而力与力臂的单位是不同的,因此A、B是不可能正确的;
(2)实验前要调节杠杆在水平位置平衡,这是为了可从杠杆上直接读出或测出力臂的长,使实验更方便;
(3)数据包括动力、动力臂、阻力、阻力臂,并至少要研究3次以上,见下表.
实验次数 | 动力F1/N | 动力臂L1/m | 阻力F2/N | 阻力臂L2/m |
1 | ||||
2 | ||||
3 |
D. 在研究“杠杆平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”.他们
由题意知,该同学进行了一次实验便得出了结论,实验数据比较特殊,所以结论具有片面性和偶然性,从一次实验是不能得到实验的结论的,这里存在很大的偶然性;
必须通过多次实验归纳总结得出结论,表格设计如下所示:
测量序号 | 动力F/N | 动力臂L1/cm | 阻力(矿石重力)G/N | 阻动力臂L2/cm |
1 | 4.0 | 5.0 | 4.0 | 5.0 |
2 | ||||
3 |
E. 某科学兴趣小组,利用硬棒,细线,若干已知重力的物体,刻度尺等器材来研究杠杆平衡条件。
( 1 )根据杠杆平衡原理 F1L1= F2L2得
6厘米×GB=18厘米×8牛…………………………………………2分(只写公式给1分)
GB=24牛
(2)刻度均匀 .
方法一 设:待测物体重为 G , .物A 距离O 点为 L ·根据杠杆平衡原理 F1L1= F2L2得G×OC=GA×L
G×OCGA×L=·G
因为是定值,所以 L 与 G成正比…………………………………………2分
方法二 更换不同的重物,计算得出相应L(至少 2 组),归纳得出 L与 G 按比例关系.变化的得 2 分
F. 某小组同学探究杠杆的平衡条件.(1)实验前没挂钩码时,杠杆的平衡位置如图甲所示,此时应将左端平衡螺
(1)杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;
(2)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此第二组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂直接从杠杆上直接读取.
(3)分析图乙和图丙能看出,两图中的阻力和阻力臂都是相等的,但图丙中测力计的力臂小于图乙中测力计的力臂,故据F1L1=F2L2可知,图丙中测力计的示数会变大.
故答案为:(1)右;(2)乙图更好一些,因为该图进行试验便于从杠杆上直接读取力臂;(3)丙图中测力计的力臂变小,故此时测力计的示数会变大.
G. 某物理兴趣小组的同学,利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件.(1)
(1)杠杆不在水平位置平衡,左端向下倾斜,则重心应向右移动,故应将右端的平衡螺母向右调节;实验前使杠杆在水平位置平衡,其目的是杠杆的重心恰好通过支点,消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,同时便于直接从杠杆上读出力臂;
(2)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来.因此第二组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂直接从杠杆上直接读取.
(3)因为表格中第2次实验F1L1=1×0.02=0.02,而F2L2=0.5×0.01=0.005,所以F1L1≠F2L2,故第2次实验数据有误;杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2).
(4)如果实验次数太少,实验研究得出结论具有偶然性,不具有普遍性,实验结论必须在多次试验的基础上得出,这样才能有效地避免实验结果偶然性出现.
故答案为:(1)右;消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,便于直接从杠杆上读出力臂;(2)二;能在杠杆上直接读出力臂;(3)2;F1L1=F2L2;(4)避免实验结论的偶然性.
H. 在研究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学的数据如表: 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻
(1)分析表中数据关系可知:6×4=4×6,5×6=10×3,所以,空格=
15×4 |
3 |
I. 几个学习小组在探究杠杆的平衡条件……表格的表头有一个物理量有疏漏
你好,这里所运用的知识 (1)支点:杠杆绕着转动的点(o)
(2)动力:使杠杆转动的力(F1)
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)
(4)动力臂:从支点到动力的作用线的距离(L1)。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)
3.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作:F1L1=F2L2 或写成 。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
4.三种杠杆:
(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1<F2。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)
(2)费力杠杆:L1<L2,平衡时F1>F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平),希望能帮到你。
J. 如图所示,某小组同学研究当杠杆受到竖直方向两个力的作用下保持平衡时,这两个力的方向应具备怎样的条件
(1)(a)、(b)两图,杠杆所受的两个力都在支点的两侧,但a图中两个力的方向相反,此时杠杆不平衡;b图两个力的方向相同,杠杆能够通过调节力的大小杠杆能平衡;可得当杠杆受到竖直方向两个力的作用,若两个力位于该杠杆支点的两侧,则当这两个力方向相同时,改变力的大小,杠杆能平衡;
(2)c、d两图,杠杆所受的两个力在支点的同一侧,c图两个力的方向相反,调节力的大小不能使杠杆平衡;d图两个力的方向相同,调节力的大小可以使杠杆平衡,可得当杠杆受到竖直方向两个力的作用,若两个力位于该杠杆支点的同侧,则当这两个力方向相反时,改变力的大小,杠杆能平衡.
故答案为:
(1)当杠杆受到竖直方向两个力的作用,若两个力位于该杠杆支点的两侧,则当这两个力方向相同时,改变力的大小,杠杆能平衡;
(2)当杠杆受到竖直方向两个力的作用,若两个力位于该杠杆支点的同侧,则当这两个力方向相反时,改变力的大小,杠杆能平衡.