图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。实验中:
(1)首先应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态。这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为 米
(2)实验过程中,给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆保持水平平衡状态,这时就可读出相应的数据。当然也可通过移动钩码的位置使杠杆在倾斜状态下达到平衡,并进行相关数据的测量。但我们总是选取杠杆的水平平衡状态进行实验,其原因主要是
在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在
________位置平衡;如发现杠杆左端偏高,则可将平衡螺母向________调节.如
图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一
格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。
(1)请将表格中的实验数据补充完整。
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 |
|
2 |
1 |
20 |
|
10 |
3 |
1 |
20 |
1.5 |
10 |
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是____________________.
(3)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了
A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差
C.使每组数据更准确 D.获取多组实验数据归纳出物理规律
用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图甲所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:
甲:A较重 乙:B较重 丙: A、B一样重.
(1)请设计一个简易实验,判断A、B的轻重.
所用器材:
操作方法:
现象及结论:
如图甲所示,某小组研究“杠杆的平衡条件”,器材:有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等,O为杠杆的支点。
①实验前,应先调节杠杆在 位置平衡。这样做,除了
可以消除自身的重力影响,还可以方便地测量或读出 。
②某实验小组记录两组数据如下:
实验序号 |
动力F1/N |
动力臂l1/cm |
阻力F2/N |
阻力臂l2/cm |
1 |
2 |
20 |
1 |
10 |
2 |
1 |
8 |
2 |
4 |
根据分析,这组数据中,实验序号为 (选填:“1”或“2”)的一组肯定有错误。检查发现是测量动力臂时读错了,动力臂的实际值比记录值 (选填:大或小)。
③如图乙所示,弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将__ (选填:变大、变小或保持不变)。
④某次实验中,若采取如图丙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式,这主要是以下哪种原因 (选填字母)。
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如下图所示。她首先测出小车重力,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面倾斜角θ |
小车重G/N |
斜面高 h/m |
斜面长 S/m |
拉力 F/N |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率η |
12° |
5 |
0.2 |
1 |
2.1 |
|
2.1 |
48% |
30° |
5 |
0.5 |
1 |
3.6 |
2.5 |
|
69% |
45° |
5 |
0.7 |
1 |
4.3 |
3.5 |
4.3 |
81.4% |
(1)实验过程中拉力的方向应 。
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越 ,斜面越省力,斜面的机械效率越 。
(3)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保
持 、 不变,只改变 。
在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,某同学记录了三次实验数据如下表:
实验次数 |
动力F1/N |
动力臂L1/m |
阻力F2/N |
阻力臂L2/m |
1 |
2.0 |
0.04 |
4.0 |
0.02 |
2 |
1.0 |
0.02 |
0.5 |
0.01 |
3 |
2.5 |
0.03 |
1.5 |
0.05 |
(1)这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验次数是 ,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是 。
(2)如图24所示,当在A处挂了三个钩码时,要使杠杆平衡,应在C处挂 个钩码。(每个钩码的质量相等)。
(3)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,如图24所示,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则Fa Fb(填“大于、小于、等于”)
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,调节两端的平衡螺母,使杠杆在______________位置平衡。(图中杠杆上每格距离相等)
(2)实验中,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,这样做的目的是:_____________________________。
(3)如图所示,杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后,杠杆____________保持平衡(选填“能”或“不能”)。
小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验
(1)实验前,小明先调节杠杆在水平位置平衡,你认为这样做的好处是 __________ .
(2)小华将四个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆左端后,又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上(如图所示).使杠杆重新在水平位置平衡,目的是 ,且弹簧测力计的示数最小,则小华应沿 ________方向拉弹簧测力计.在此情况下,小华读出弹簧测力计示数为4.2N.小明和小华对实验数据分析后得到的结论是:在误差允许的范围内,动力×动力臂 = 阻力×阻力臂.你认为他们这样就得出结论是否合理?__________ ;简述理由: _____________________________ .
小强在探究“杠杆的平衡条件”时
(1)为了便于测量力臂,他先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 位置平衡。(选填“水平”“竖直”“倾斜”)
(2下表是小强的实验记录,在这两组数据中,他发现序号为 的一组数据是错误的,经检查,结果是测量阻力臂时读错了,阻力臂的实际值应为
m,通过探究,小强得到杠杆的平衡条件为 。
次数 |
F1/N |
L1/m |
F2/N |
L2/m |
1 |
2 |
0.3 |
1 |
0.4 |
2 |
1 |
0.4 |
2 |
0.2 |
(本题8分)探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_________调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?___ ______。理由是:_________ ________ _______。
(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,我认为杠杆在 做实验的方案好,理由是:_____________________ ________。
(4)如右图所示,杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_________端将下沉了。
在探究“杠杆平衡条件”活动中,某同学记录了三组数据如下表:
序号 |
动力F1/N |
动力臂l1/m |
阻力F2/N |
阻力臂l2/m |
1 |
1.96 |
0.04 |
3.92 |
0.02 |
2 |
0.98 |
0.02 |
0.49 |
0.01 |
3 |
2.45 |
0.03 |
1.47 |
0.05 |
(1)这三组数据中其中有一组是错误的,它的序号是 ▲ ,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是 ▲ ;
(2)如图所示,当在A处挂了三个钩码时,
要使杠杆平衡,应在C处挂 ▲ 个
钩码(每个钩码的质量相等).
(3)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上
拉杠杆一端的A点,如图a位置时所
示,杠杆平衡时,弹簧测力计的示数为 Fa;若在A点斜向上拉,如图b位置时所示,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则Fa ▲ Fb(选填“大于”、“小于”或 “等于”)
在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小丽把杠杆支在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 位置平衡。
(2)如图甲所示,在杠杆右边B处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左边A处挂 个相同的钩码。
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F (选填“变大”、“不变” 或“变小”),原因是 。
如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、
弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.【8分】
⑴实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把
杠杆左端的平衡螺母向___(左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时,达到水平平衡状态.
⑵杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰
好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:________.他这样
得出的结论是否合理?____;为什么?________________.
⑶实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡
条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端
的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时,测出的拉力大小都与
杠杆平衡条件不相符.其原因是:________________.
⑷杠杆不处于水平位置能否平衡?小惠和小红意见不同.小惠认为能平衡,于是他每
次让杠杆倾斜时静止,这样实验也得出了同样的杠杆平衡条件.
小惠认为杠杆平衡不一定是水平的,这种说法对吗?____(对/错),小惠这种方
案与小红让杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为小惠和小红哪位同学实验方
案好?请说明理由:
答:____实验方案好;理由是_________________.
小明同学探究杠杆平衡条件:(不考虑杠杆自重和摩擦)
(1)实验前没有挂钩码时,小明发现杠杆右端下倾,则应将左端的平衡螺母向 调,
使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是 。
(2)三次实验数据记录表格如下:
实验序号 |
动力F1(牛) |
动力臂L1(厘米) |
阻力F2(牛) |
阻力臂L2(厘米) |
1 |
2 |
4 |
2 |
4 |
2 |
4 |
6 |
3 |
8 |
3 |
|
8 |
4 |
6 |
①小明用如图甲所示进行第3次实验,弹簧测力计的示数如图乙所示,则动力F1=
N。
②分析三次实验数据,发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大,检测弹簧测力计发现完好无损,原因可能是 。
(3)小明通过实验探究,得出了杠杆平衡条件。生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第 ______次实验原理。
(4)在许多物理实验中,通常也要进行多次实验,如:①“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像;②“测量物体长度”时多次测量;③“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据;④“用电压表、电流表测电阻”,测量多组电压和电流值。其中与小明进行多次实验的目的相同的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.①③
肖敏家养了一条“宝贝”狗,肖敏想知道他的“宝贝”究竟有多重,但在家里只找到一个弹簧秤,其称量范围只有10牛,用此秤直接称量是不可能的了。肖敏借助于家里的其它简易的器材,很快就称出了“宝贝”的重量。聪明的你知道他是怎么称的吗?请你设计一种方法测出它的重量。
要求:(1)写出设计方案(或画示意图说明)
(2)写出操作步骤和被测的物理量。
(3)写出被测结果的表达式。