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 |
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.
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。
在探究“杠杆的平衡条件”的实验时
(1)首先,调节杠杆上的 ,使杠杆在不挂钩码时,处于水平平衡状态,这样做是为了在实验时便于测量 。
(2)杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的 处挂两个钩码, 处挂三个同样的钩码杠杆再次平衡。若在杠杆两侧的钩码下方各增挂一个相同的小金属球,如图所示,则杠杆会 (填“向左倾”、“向右倾”或“仍保持水平”)
(3)完成上述实验后,同学们对小金属球的密度是多少,产生了浓厚的探究兴趣。于是他们取来天平和量筒进行了如下操作:
①把天平放在水平桌面上,将 拨至标尺左端零刻度处,再调节天平平衡。
②用天平测小金属球的质量,天平平衡时右盘中的砝码的克数及游码的位置如图乙所示,则小金属球的质量为 。
③用量筒测得小金属球的体积,如图丙所示,小金属球的体积为 。
④小金属球的密度是 。
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”。为了说明这一结论并不正确,请你在右图所示的杠杠上B点处画出需要对杠杠施加的力的示意图。
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,在杠杆的B处挂2个相同的钩码,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则在杠杆的A处应该挂 个同样的钩码。
(3)如图乙,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,则测力计的拉力F (选填“变大”、“变小”、“不变”),原因是 。
实验小组研究“杠杆平衡条件”。
(1)当杠杆静止在如图甲所示位置时,处于 (“平衡”或“不平衡”)状态.此时调节两端的 ,使杠杆在水平位置平衡,这样做主要是为了方便测量力臂。
(2)实验中改变钩码位置和个数,一般要做三次,其目的是 。
(3)有的同学按图乙方案得出如下结论:“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,原因是实验过程中
A.没有改变力的大小 |
B.没有改变力的方向 |
C.没有改变力的作用点 |
D.没有改变杠杆的位置,应当换个地方再做实验 |
(4)如图丙所示,弹簧测力计在A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 。
小柯在测量某铁块的重力时,发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程,一时又找不到其他测量工具,为了测出该铁块的重力,他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进:
步骤一:将细线系在木棒的A位置,在木棒的左端绕上适量的细铁丝,使木棒处于水平位置平衡,如图甲。
步骤二:用手指勾住弹簧测力计的B处,对弹簧测力计进行调零,如图乙。
步骤三:在木棒左端挂上铁块,右端用弹簧测力计竖直向下拉,如图丙
(1)步骤一中,“在木棒的左端绕上适量的细铁丝,使木棒处于水平位置平衡”是为了防止 测量结果的影响。
(2)步骤三中,当木棒处于水平位置平衡时,弹簧测力如图丁所示,则该铁块的重力是 N
物理实验复习时,小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题
(1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后,杠杆的 端下降.要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将 即可.
(2)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图乙所示.小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡.你认为原因是 .
(3)他们认为(2)问中拉力是做功的.如果水平向右的拉力F大小不变,OA长L,将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中,拉力F做功为 .
对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。某物理小组探究如图所示的一杆秤,通过观察和测量知道:杆秤上标有刻度,提纽在B点,秤钩在A点,O点为刻度的起点(为零刻度点,在B点左侧)。用刻度尺量出OA=l1,OB=l2。
(1)秤钩不挂重物时,秤砣挂在O点时杆秤平衡,则重心C应在B点的__________侧(选填“左”、“右”或“不确定”)。 设该杆秤秤砣的质量为m,则杆秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘积是__________。
(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤砣质量小一些)、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。方法是:用细线系在空瓶上并置于__________点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤砣,再把它挂在秤钩上,移动原秤砣位置至杆秤平衡,秤杆上的读数即为原秤砣质量。
(3)物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:F动l动=F阻l阻+F′阻l′阻,如图所示”。则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量,方法是:设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙,将甲置于A点,乙置于B点右侧某点,杆秤恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知,量出长度l1、l2后,只须从B点起向右量出长度__________,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。
小明要测量一根1m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量,通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的量程.于是,他想用其他方法进行测量.
现有器材:天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足量长的细绳.要求:只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案,(1)写出主要实验步骤和需测量的物理量;(2)写出木棒质量的数学表达式(用测量量表示)。