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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8．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右旋（选填“左“或“右”）．
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上1个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡．

（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）使用杠杆能为我们的生活带来方便．如图d所示，下列杠杆能够省距离的是D．
20．图甲是“测量小灯泡额定功率”的实验电路图，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω．
（1）为能顺利完成该实验探究，滑动变阻器应选用规格是C．
A．“5Ω   1A”B．“10Ω  1A”C．“50Ω  1A”

（2）某小组连接好电路，闭合开关后发现小灯泡不亮且电流表无示数，但电压表有示数．试分析电路中可能出现的故障是小灯泡断路．
（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.65W．
（4）在小灯泡正常发光时，再将滑片P向B端移动到某一位置，则小灯泡的实际功率将小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率．
17．光电鼠标的原理就是利用发光二极管照射鼠标垫（如图），并被反射回鼠标的光学感应器（相当于光屏），用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面．图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内，当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生漫反射．若成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，则在光学感应器上所成的像是倒立（选填“倒立”或“正立”）、缩小（选填“放大”或“缩小”）的实像（选填“实像”或“虚像），当鼠标向前推移时，感光器件上的像相对于光学感应器在向前移动．
4．在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω-15Ω之间．所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（50Ω  1A）一个，导线若干．

（1）如图甲所示是小明没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线将实物图补充完整．
（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）．
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，读数为4V，小灯泡的额定功率为1.2W．
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了另一个额定电流为Ie的小灯泡额定功率．她设计了如图丙所示电路图，请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式． 实验步骤：
①按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为Ie．
②再闭合开关S2，保持滑片不动，读出电流表示数I．
③小灯泡的额定功率的表达式：P额=（1.8-$\frac{0.54}{I}$）W．（用字母表示，可能用到的物理量有：已知的电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器的最大阻值R0和实验中测得的物理量）
（5）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于25Ω．
14．（1）如图甲粗细均匀、重15N的木棒靠在竖直墙上，请作出木棒所受重力的示意图．
（2）在图乙中画出铡刀在铡草时，阻力F2的力臂L2及作用在A点上最省力的动力F1．
1．甲白炽灯的名牌上标有“220-100”，乙白炽灯的名牌上标有“220-25”，由此可知（　　）
A．甲灯一定比乙灯亮
B．甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．正常发光时，甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍
D．正常发光时，甲灯10小时可消耗1度电
18．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句表达了诗人苏轼渴望为国御敌立功的壮志．拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后在空中飞行时具有动能和重力势能．
19．如图所示的四个实例中，属于增大摩擦的是（　　）
A．
轴承之间装滚珠		B．
写字时用力
C．
合页加润滑油		D．
滑冰时穿冰鞋滑行

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