题目内容

5．某班物理实验小组做探究杠杆平衡条件的实验：
（一）小明所在的物理实验小组
（1）实验时，为了方便对力臂的测量，小明先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，如图甲所示，测力计的示数是1N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将变大（选填“变大”“不变”或“变小”）．

（3）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平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是没有考虑杠杆自重的影响．
（二）小华所在的物理实验小组
（4）小华所在的物理实验小组的同学，利用如图丙所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件，实验中测得的数据如表所示．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，原因是实验过程中B（填字母）．
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．实验次数较少，结论具有偶然性．
（5）小华又思考了一个新的问题，她想：假如王亚平的太空授课，也用图丙装置探究该实验，那么王亚平不能（填：能、不能）完成，理由钩码失重．
测量序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm
1120210
22151.520
335115

分析 （1）杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．
（2）由杠杆平衡条件可算出拉力大小；弹簧测力计斜拉时，拉力力臂变小，拉力变大．
（3）图乙中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响．
（4）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂．
（5）如果失重，原来受重力影响的实验，都将无法完成．

解答 解：（1）实验时，为了方便对力臂的测量，小明先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来．
（2）由图可知，根据杠杆平衡条件，F1×L1=F2×L2，4×0.5N×4格=F×8格，所以拉力大小为F=$\frac{2N×4}{8}$=1N；
弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力变大．
（3）图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
（4）“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”是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向．故选项A、C、D错误，选项B正确．
（5）杠杆依据的原理是F1L1=F2L2，F=G，如果完全失重，则钩码重力为零，因此王亚平的太空授课，也用图丙装置探究该实验，那么王亚平不能完成，
故答案为：（1）水平；（2）1；变大；（3）没有考虑杠杆自重的影响；（4）B；（5）不能；钩码失重．

点评 本题主要考查的是学生对器材的操作和杠杆平衡条件的理解和掌握，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，减小了杠杆的自重对实验的影响，便于测量力臂．

练习册系列答案
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猜想一：可能L1处发生开路；猜想二：可能L1处发生短路．
（1）根据串联（填“串联”或“并联”）电路的特点．可知猜想一是不正确的．
（2）针对猜想二，同学们找了一只电压表，分别并联在L1，L2两端，如图乙所示，假如猜想二成立，则两次读数有何特点？L1两端的电压为0，L2两端的电压为电源电压3V

（3）实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小．说明猜想二也不正确．你认为L1熄灭、L2更亮的原因可能是B．
A．L1电阻变大     B．L1电阻变小    C．L2电阻变小     D．L1功率变大．
13．关于光纤通信，下列说法正确的是（　　）
A．光导纤维是一种很细很细的金属丝
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C．光纤通信具有传输信息量大，光能损耗小等优点
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20．如图所示是小明制作的一台简易电动机．

（1）电动机的线圈绕制好后，小明将线圈左端引出线的绝缘漆刮掉-半，右端引出的绝缘漆全部刮掉，他这样做的目的是使线圈通电时 能够使线圈在转动过程中半周没有电流．
（2）开关闭合后，电动机不转，用手轻推一下线圈，线圈就的转动起来，则开始时线圈不转的原因是启动时线圈平面刚好处于平衡位置．
（3）要想改变线圈的转动方向，小明可采取的措施是改变电流方向、改变磁场方向．（写出两点）
（4）小明还想设计一个能调节电动机转速的装置，请在下面方框内画出实验电路图（电动机符号用表示）．
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（1）实验中，在离管口稍远处看到的雾状的“白气”实际是液态小水滴，是因为喷出的水蒸气发生了液化现象．
（2）从“水蒸气喷到加热后的玻璃片，玻璃片上没有发现水珠；喷到较冷的 玻璃片却可发现水珠”这现象，小明同学可以得到一个结论，冷热温差越大，液化现象越明显．（选填“明显”或“不明显”）
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□□□□□．
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