如图(1)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.
⑴实验前,应先调节杠杆在 位置平衡.这样做的目的是 ,调节时,发现杠杆左端偏低,则将左端螺母向 调节。
⑵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).
⑶如图(2)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),其原因是_______.
⑷某次实验中,若采取如图(3)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
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
⑸如图(4)所示,实验小组选用长1.6m、粗细均匀的一只金属杆,绕O点在竖直平面内自由转动,同时将一个“拉力- -位移传感器”竖直作用在杆上,并使杠杆在水平位置始终保持平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图(5)所示.由图可知金属杆重 N.
(6)物理课本中有这样一句话“托盘天平是支点在中间的等臂杠杆,天平平衡时砝码的质量等于被测物体的质量”。实际上使用天平经常同时用到砝码和游码,此时被测物体的质量应 砝码的质量(填“大于”“小于”或“等于”)。
(7)如图(6)所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件,说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理 。
下面是小王利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验(每个钩码重0.5 N).
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向_______(填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图甲所示,在杠杆A点处挂4个钩码, B点处应挂_______个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;若两边同时都多挂上一个钩码,则杠杆的_______(填“左”或“右”)端下沉;把B点处的钩码取下,在B点处施加一个竖直向下的拉力F=_______N时,杠杆仍然在水平位置平衡,当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将_______(填“变大”、“变小”或“不变”).原因是_______ 。
(3)小王又进行了如图乙所示的探究,不考虑杠杆重力的影响,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,则弹簧测力计的示数应等_____ N。
在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,这样做是为了便于测量 ;如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向 调节,或将左端的平衡螺母向 调节。小红根据如左图所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是:“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”。
(1)为了说明这一结论并不正确,请你在右图所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂
(2)经过正确实验后得出的杠杆平衡条件应该是___________________________。
在探究杠杆平衡条件的实验中,保持杠杆在水平位置平衡,就可以直接从杠杆上读出__________。如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,右侧30cm刻度尺用弹簧测力计沿竖直拉杠杆,使其水平平衡,此时弹簧测力计拉力为__________N。保持弹簧测力计悬挂点不变,使其拉力方向斜向右下方,仍使杠杆水平平衡,弹簧测力计示数变__________。
在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图所示的实验装置。
(1)调节平衡时,应该使它在 位置平衡。根据图示杠杆所处的位置,应将平衡螺母向 调整(填“右”或“左”)。
(2)挂上钩码,正确调节使杠杆再次平衡。此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆 ,挂钩码位置所对应的刻度值就等于 。
(3)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他们的做法是 。
(4)实验的结果如下表所示。
甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂
乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力×动力臀=阻力×阻力臂
两个同学都认为自己是对的,对方是错误的.那么你认为他们中正确的应该是 同学。原因是 同学的结论部分仅从部分实验数据分析得到,不是所有实验数据都满足他总结的结论。
在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)如图a所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向 调节。
(2)如图b所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向 。
(3)操作过程中,当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,你认为接下来合理的操作是 。(写出一条即可)
(4)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 。
在研究“杠杆的平衡条件”实验中:
⑴实验中首先要调节两端杠杆两端的平衡螺母,其作用是调节杠杆在 位置平衡,这样做是为了 。若发现杠杆“左低右高”,可将平衡螺母向 边旋转。
⑵如图,在A处挂三个钩码如图所示,要使杠杆平衡应在B处挂_________个钩码(每个钩码质量均为100g);拿去B处钩码,改在C处用弹簧测力计竖直向上拉,杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为_________N(g=10N/kg)。
⑶某次实验中,若采取如图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 |
研究杠杆平衡条件的实验:
(1)如图,杠杆的位置如图a所示,此时应调节杠杆两端的螺母使其向 (选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡,实验时,施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是 。
(2)某同学通过多次实验操作及数据分析,得出杠杆平衡的条件是:动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离,你认为他的结论 (选填:“可靠”或“不可靠”),理由是
(3)如图利用如图c所示装置进行实验,每个钩码重0.5N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 N.如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数将 (选填:“变大”“不变”或“变小”).
我班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)若杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆平衡吗?_________(选填“平衡”或“不平衡”)
(2)为尽量减小杠杆自身的__________对实验结果的影响,应使杠杆在水平位置平衡,如图甲中,应将右端的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节;将杠杆调在水平位置平衡还可以方便测量__________.
(3)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为________N.
(4)有的同学按现有方案得出如下结论:“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”.这个结论与杠杆平衡条件不符,为解决本实验方案的这一不足,小刚同学用弹簧测力计替换了一组钩码,并使测力计的拉力方向 _________________(选填“在竖直方向”或“不在竖直方向”),使杠杆平衡,再做几组实验,即可得到验证。
小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中.
(1)实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡,其目的是________;
(2)杠杆平衡后,小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上________个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(3)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重1N,当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将________(选填“大于”“等于”或“小于”)1N。
画图:(1)如图甲,据图中的入射光线,试画出折射光线.
(2)如图乙中杠杆B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的力F使杠杆按图中所示的位置平衡,请画出此力的示意图和力臂.
(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。
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 |
在探究"杠杆的平衡条件"实验时。
(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现左端下沉,如图1所示,此时,应把杠杆的平衡螺母向 (选填"左"或"右")调节,直至杠杆在 (选填"任意"或"水平")位置平衡;
(2)调节平衡后,在杠杆上A点处挂两个钩码,如图2所示,则在B点处应挂 个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码,则杠杆 (选填"能"或"不能")保持平衡;
(3)为了使实验结论具有 (选填"普遍性"或"偶然性"),应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验;
(4)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的重心位置保持在O点不变,将支点换到O′点,如图3所示,发现A点处只挂1个钩码,杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N,则杠杆重力为 N。由此可知,将杠杆支点位置设在 (选填"O"或"O'")点进行实验,能避免杠杆自身重力影响实验结论"动力×动力臂=阻力×阻力臂"的得出。