题目内容

9.小兰想利用杠杆(型号 J2119),支架(铁架台)一套,弹簧测力计一个,钩码(50g×10 )两盒探究:“杠杆平衡时,如果保持阻力和阻力臂不变,则动力和动力臂的关系”.实验步骤如下,请你帮她把实验步骤补充完整,并回答下面的问题
①将支架组放在水平桌面上,组装杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡,将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置.
②用弹簧测力计测出四个钩码的重力G,将四个钩码挂在支点左侧0.1m刻度线处.将杠杆受到的四个钩码的拉力作为阻力F2,则阻力臂为L2=0.1m,阻力F2=G.将阻力F2和阻力臂为L2的数据记录在表格中.
③用弹簧测力计测出2个钩码的重力为Gˊ,作为动力F1,将两个钩码挂在杠杆支点右侧,调节钩码的位置,使杠杆再次在水平位置平衡.将杠杆右侧受到的钩码的拉力作为动力F1,记录支点右侧挂钩码位置到支点的距离作为动力臂L1.将动力F1和动力臂L1的数据分别记录在表中.
④保持支点左侧所挂钩码个数及位置不变.依次测量3、4、5、6、7个钩码的重力即为动力,并依次挂在支点右侧,调节右侧钩码到支点的距离(即动力臂的大小),使杠杆在水平位置再次平衡;记录动力和动力臂数据.
回答下列问题
(1)在步骤④中的空格处应填个数及位置;
(2)本实验需要控制的不变量是阻力和阻力臂;
(3)本实验中的自变量是动力臂.

分析 根据控制变量法和实验的目的判断,需要保持阻力和阻力臂不变;实验中分别改变动力变化量和动力臂变化量,观察在阻力和阻力臂不变时,动力变化量和动力臂变化量的关系.

解答 解:(1)以钩码的重力为阻力,以弹簧测力计的拉力为动力,由于不改变阻力和阻力臂,所以所以实验中需要控制的不变量是阻力和阻力臂,则应保持支点左侧所挂钩码个数及位置不变.
(2)根据控制变量法可知:阻力和阻力臂保持不变,改变动力臂来探究动力的变化;
(3)动力臂是指动力作用线到支点的距离,改变动力臂来分析动力的变化,所以实验中自变量是动力臂.
故答案为:(1)个数及位置;(2)阻力和阻力臂;(3)动力臂.

点评 本题考查控制变量法的应用,实验设计时注意两点:一是控制变量法的应用;二是分析实验的条件(阻力和阻力臂保持不变).

练习册系列答案
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(2)闭合开关前,图甲图中的滑片P应位于右(选填“左”或“右”)端;闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是小灯泡断路(写出一种即可).
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