题目内容

如图1所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、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,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,达到水平平衡状态.
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:______.他这样得出的结论是否合理?______;为什么?______.

(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2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:______.
(4)实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,如图1,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)
①.______;②______.
(5)杠杆不处于水平位置能否平衡?甲乙意见不同.甲认为能平衡.于是他让每次杠杆倾斜时静止,做这个实验也得出了杠杆平衡条件.
甲认为杠杆平衡不一定是水平的,这种说法对吗?______ (选填对或错),甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪个实验方案好,并说明理由:______实验方案好;理由是______.
【答案】分析:(1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;
(2)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律.
(3)图2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)根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,设计实验方案.
(5)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响.
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.
解答:解:(1)杠杆右端下沉,杠杆重心在支点右侧,为使杠杆能水平平衡,应向左调节平衡螺母,直至重心移到支点处为止.
故答案为:左.
(2)杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2);
只通过一次测量,根据得出的数据就得出实验结论,实验数据太少,不具备普遍性,因此得出的结论不合理.
故答案为:动力×动力臂=阻力×阻力臂;不合理;实验次数太少,得不到普遍规律.
(3)图2中,杠杆的重心不在支点上,杠杆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.
故答案为:杠杠自重对实验有影响.
(4)设一个钩码重为G,一格为L,
根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,则有4G×3L=3G×4L=2G×6L
故答案:①在右端4处挂3个钩码;②在右端6处挂2个钩码.
(5)只要杠杆的动力×动力臂=阻力×阻力臂,杠杆就能平衡,杠杆平衡不一定在水平位置,在其它位置,杠杆也可以平衡,甲的说法是正确的;
杠杆在水平位置平衡,力与杠杆垂直,力臂在杠杆上,力臂等于支点到力的作用点的距离,便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响,便于实验操作与测量;
由此可见,杠杆在水平位置平衡好,即乙的实验方案好.
故答案为:对;乙;便于测量力臂.
点评:(1)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;
(2)初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律.
练习册系列答案
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①选取三辆颜色、型号相同的同款汽车,并排朝南停放在阳光充足的空旷地方.
②将三款汽车遮阳帘分别安装在汽车的前挡风玻璃后,关上车门,并编号.
③一段时间后,用灵敏温度计分别测量车内的温度.
(1)进行该实验的最佳时间是
B
B
.
A.早晨    B.中午    C.傍晚
(2)该实验设计中的不足之处是
没有设置不装遮阳帘的对照组
没有设置不装遮阳帘的对照组
.
(二).夏天,烈日炎炎下,确实让人心生不爽,但太阳所拥有的无穷的能量,如果我们能有效的利用,又会给我们的生产、生活带来了无穷的便利.比如,太阳能热水器,它低污染、低排放、费用低,非常受广大老百姓的亲睐.如图所示,就是一太阳能热水器,它的水箱容量为120L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W.如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么:
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