题目内容

4.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂;如发现没挂钩码时杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向左调节,或将左端的平衡螺母向左调节.

如图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在表中.
实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
11.51015
21210
31201.510
(1)将表格中的实验数据补充完整.
(2)小明的第3次实验存在错误是L1,正确实验后得到的杠杆平衡条件是F1L1=F2L2.
(3)实验中多次测量的目的是排除偶然性,总结杠杆平衡条件的普遍规律.

分析 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;在调节杠杆平衡时,哪端较高,平衡螺母向哪端移动;
(1)根据表格中提供的数据和杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行计算;
(2)正确理解力臂的概念:从支点到力的作用线的距离;杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.;
(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.

解答 解:在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂;如果杠杆左边高右端低,则调节平衡螺母应向左端移动;
(1)第1次实验:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1.5N×10cm=F2×15cm,则F2=1N;
第2次实验:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1N×L1=2N×10cm,则L1=20cm;
(2)第3次实验,测力计未与杠杆垂直,所以力臂不沿杠杆的方向,图中L1的测量错误;由表格中数据知,杠杆平衡满足的条件是:F1L1=F2L2;
(3)本实验中进行多次测量的目的是:避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律.
故答案为:水平;便于测量力臂;左;左;(1)1;20;(2)L1;F1L1=F2L2;(3)排除偶然性,总结杠杆平衡条件的普遍规律.

点评 此题是探究杠杆平衡条件实验中应注意的问题,要掌握杠杆平衡的调节及调节杠杆在水平位置平衡的目的,属于基础性题目.

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