题目内容
【题目】实验台上有满足实验要求的器材:弹簧测力计1个,所受重力为1N的钩码 2个,带支架的杠杆1个.杠 杆上相邻刻度间距离均为0.05m,刻线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔,可用来挂钩码或弹簧测力计,如图所示.请利用上述实验器材,设计一个实验证明:“杠杆在水平位置平衡时,如果动力臂L1保持不变,则 F1=k F2 L2”,式中F1表示动力,k是常量,F2表示阻力,L2表示阻力臂. 请写出实验步骤,画出实验数据记录表格.
【答案】解: 实验步骤:
①将带支架的杠杆放在水平位置,调节杠杆使其水平平衡;
②将重力为1N的钩码(阻力F2)挂在支点右侧0.05m处(阻力臂L2),将弹簧测力计的挂在支点右侧的0.1m处竖直向上拉弹簧测力计,使杠杆水平平衡,读出弹簧测力计的示数(动力F1),将F2、L2、F1的数据记录在表格中;
③保持弹簧测力计的位置不动,将重为1N的钩码依次挂在支点右侧0.1m、0.15m、0.2m、0.25m处,仿照步骤②再做4次,将F2、L2、F1的数据记录在表格中;
④保持弹簧测力计的位置不动,将两个重为1N的钩码挂在支点右侧0.05m处,竖直向上拉弹簧测力计,使杠杆水平平衡;将F2、L2、F1的数据记录在表格中.
⑤根据实验数据计算出F2与L2的乘积,并记录在表格中.
实验数据记录表格:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
阻力F2/N |
| |||||
阻力臂L2/cm | ||||||
阻力臂与阻力的乘积F2L2/Ncm | ||||||
动力F1/N |
【解析】(1)把钩码看成阻力,把弹簧测力计施加的力看成动力,把一个钩码放在右侧0.05m处,用弹簧测力计竖直向上拉,读出弹簧测力计示数;保持弹簧测力计位置不变,改变钩码的位置多次测量;(2)实验中为了使实验结论更具有普遍性,要进行多次实验,所以实验表格中要包括实验次数、动力臂、阻力臂、动力、阻力和阻力臂的乘积.