题目内容

10．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆：（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡（选填“平衡”或“不平衡”）状态．
（2）实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于读出力臂，因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往右（选填“左”或“右”）调．
（3）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，做为动力F1，B点处挂上l个钩码，做为阻力F2，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L1和L2，计算后发现：F1*L1=F2*L2，便得出杠杆的平衡条件是：F1*L1=F2*L2．但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是实验结论不具普遍性，应多次实验．
（4）在图丙所示的装置中，每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距．小明在图甲B处施加一个竖直方向的力F1，使杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向竖直向上，大小为1.5N．
（5）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丁所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图甲所示，则弹簧测力计的拉力是3.3 N．
（6）以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1L1总是大于F2L2，其原因主要是受杠杆自重作用的影响．
（7）若此时将弹簧测力计沿顺时针旋转，杠杆始终保持水平平衡，则测力计的读数将增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

分析 （1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态；
（2）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动；
（3）在探究性实验中，应进行多次实验，寻找普遍规律，避免结论的偶然性；
（4）设一格的长度为L，根据杠杆平衡条件，求出B点施加的力，并确定其方向；
（5）认清测力计的量程和分度值，根据指针的位置读数；
（6）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；杠杆的重心过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响；
（7）弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，力臂在杠杆上，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变短，阻力、阻力臂不变，动力臂变短，动力变大．

解答 解：（1）杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；
（2）调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，同时是为了让杠杆的重心在支点上，可避免杠杆自重的影响；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动；
（3）小明仅凭一次测量就得出杠杆平衡条件，这种实验处理方法是不完善的，因为实验次数过少，会导致实验结论具有偶然性，应该改变动力或阻力的方向进行多次测量，寻找普遍规律，以避免偶然性；
（4）由杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得，F1×4L=4×0.5N×3L；
所以F1=1.5N，方向竖直向上；
（5）由图可知，弹簧测力计的刻度值为0.1N，指针在3N以下三格处，示数为3.3N；
（6）用如图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响；
（7）弹簧测力计沿顺时针旋转，杠杆始终保持水平平衡，阻力和阻力臂一定，动力臂减小，根据杠杆平衡条件，动力将增大，弹簧测力计的示数将逐渐增大．
故答案为：（1）平衡；（2）便于读出力臂；右；（3）实验结论不具普遍性，应多次实验；（4）竖直向上；1.5；（5）3.3；（6）杠杆自重；（7）增大．

点评 本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程，从原理到实际操作、实验方法、数据分析等，考查较为全面，是我们应该掌握的重点实验．

练习册系列答案
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A．5VB．9VC．4VD．1V
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型号DSP-19B
电源220V　50Hz
功率加热时　1200W
保温时　　40W
容量1.5L
（1）加满水时电热水器的质量是多少，水在标准大气压下的沸点是100℃．
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编号材料长度（m）横截面积（mm2）
A镍铬合金0.30.5
B镍铬合金0.60.5
C镍铬合金0.31.0
D康铜丝0.30.5
E康铜丝0.31.0
F康铜丝0.80.8
（1）在探究导体电阻与导体长度之间的定量关系时，他们将编号为A、B两根金属丝对应接入电路1和2的位置，当发现电压表示数U1：U2=1：2时，可以初步判定：在导体的材料和横截面积相同的条件下，导体的电阻与其长度成正比．
（2）在探究过程中，如果将编号为A和C两根金属丝接入电路1和2的位置，则他们想探究的是导体电阻与横截面积之间的定量关系．
（3）在“交流与合作”时，有位同学提出：用如图乙所示的电路，将所选的金属丝分别接入电路M、N之间，读出电流，然后利用电流跟电阻之间的反比关系，也能探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系．你认为他的实验方法合理吗？并说明理由．不合理；M，N两端的电压没有保持不变．
2．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆：（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡（平衡/不平衡）状态．
（2）实验时，使杠杆在水平位置平衡，应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往右 （左/右）调．
（3）小红记录的实验数据如表所示
实验序数动力F1（N）动力臂l1（cm）阻力F2（N）阻力臂l2（cm）
1310215
23.52.525
34.52030
…
将表中2、3两次实验数据补充完整：17.86、3．她根据表中的信息，得出了正确的结论，她的结论是F1L1=F2L2．
19．小乐探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图甲所示．
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（2）在实验时他连接了如图乙所示的电路，闭合开关后，观察到灯L2不发光（选填“发光”或“不发光”）；

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（4）他改正错误后把电流表分别接入电路中的A、B、C处，测出各点的电流，见表：
实验次数A处的电流IA/AB处的电流IB/AC处的电流IC/A
10.100.120.22
20.220.240.46
30.260.300.56
通过对以上数据的分析，可得出的结论是：在并联电路中干路电流等于各之路电流之和；在实验中多次测量的目的是：寻找普遍规律，避免偶然性．
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