题目内容
4.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(1)把支点放在质地均匀的杠杆中间,目的是减小杠杆的自重对实验的影响:
(2)实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,如发现杠杆左端偏高,则可将平衡螺母向左调节.
(3)实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了B
A.减小摩擦 B.获取多组实验数据归纳出物理规律
C.使每数数据更准确 D.多次测量取平均值减小误差
(4)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验,你认为第二组实验更好,理由是便于从杠杆上直接读取力臂.
(5)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丁所示装置进行探究,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:杠杆自重的影响.
分析 (1)探究杠杆平衡条件时,杠杆的重心在支点上,目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;
(2)杠杆左端高右端低,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;
(3)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;
(4)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此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;
(5)图丁中,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.
解答 解:
(1)杠杆重心在其支点处,杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;
(2)实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,如发现杠杆左端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,则可将平衡螺母向左调节;
(3)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律.故选项B符合题意;
(4)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此第二组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂直接从杠杆上直接读取;
(5)图丁中,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:(1)减小杠杆的自重对实验的影响;(2)左;(3)B;(4)二,便于从杠杆上直接读取力臂;(5)杠杆自重的影响.
点评 探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来.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就是为了寻找普遍规律.
(1)小唯同学提出了下面的猜想;
猜想A:与通过导线的电流有关;
猜想B:与导线的电阻有关;
我们还可以猜想:与导线的通电时间有关.
(2)小唯同学运用如图1所示的电路进行实验,实验中要在三个烧瓶中装入质量相等(填“相等”或“不等”)的煤油(填“煤油”或“水”),并用电阻丝加热,实验电路中还需要添加的器材是电流表和记时器.
(3)小唯同学同时闭合开关S1,S2,通过实验得出了如表一组数据:
| 烧瓶 名称 | 导线的电阻 R/Ω | 通过导线的电流 I/A | 通电时间 t/min | 液体升高温度 △T/℃ |
| 甲 | 5 | 0.2 | 5 | 2 |
| 乙 | 10 | 0.2 | 5 | 4 |
| 丙 | 10 | 0.3 | 5 | 9 |
(4)探究同一问题小山同学采用了如图2所示的实验装置,其中两个透明的容器中密闭了等量的空气,实验中利用U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化,请你对小唯和小山两位同学设计的实验的优劣进行简单的评价:小山实验设计效果更明显.(写出一点即可)
(1)根据所学知识,断定猜想二是正确的,依据是动能是由重力势能转化而来的.
(2)为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从斜面的顶端由静止释放,测出下滑的时间.小华测量的结果如下表,她怀疑第三次测量错误,于是重新测量并进行了修正.你认为小华第三次测量时间偏小的原因,除了秒表的使用和小车开始的位置不符合设计的要求外,还有一种在操作上存在的问题可能是小车未从静止释放;经过对修正后的数据分析,猜想一是错误(正确/错误)的.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 小车内放置钩码的质量m/g | 0 | 50 | 100 | 150 |
| 时间t/s | 2.5 | 2.5 | 2.0 | 2.5 |
(4)接着小华又作出:“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为她不需要(需要/不需要)对这一猜想进行探究.如需要,说出方案,如不需要,说出原因:斜面的高度、长度和倾角之间有一定的定量关系.
| A. | 压强是表示压力大小的物理量 | B. | 压强是表示压力方向的物理量 | ||
| C. | 压强是表示压力作用效果的物理量 | D. | 压强是表示重力作用效果的物理量 |