题目内容

20.根据“研究杠杆平衡条件”的实验,完成下列填空:
(1)某同学在调节杠杆水平位置平衡时,发现杠杆的右端翘起,如下图所示,他可以调节右端的螺母,使它向右(填“左”或“右”)移动,或者调节左端螺母,使它向右移动,使杠杆在水平位置平衡,其目的是为了便于测量力臂.
实验次数动力L1(牛)动力臂L1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂L2(厘米)
125110
241085
33629
(2)操作时,把钩码分别挂在杠杆的两侧,改变钩码的个数或在杠杆上的位置,使杠杆重新平衡.
(3)该同学在实验中得出三组数据(见上表).试根据它的实验结果归纳出杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂(用文字表达).
(4)如果作用在杠杆上的动力F1为6牛,动力臂L1为8厘米,阻力F2为4牛,那么在杠杆平衡时,阻力臂L2应是12厘米.

分析 (1)根据杠杆的平衡条件可知,杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节.使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂.
(2)实验过程中,不再使用平衡螺母调节杠杆平衡,而是通过改变力的大小和力臂的大小实现的.
(3)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2).
(4)根据根据的平衡条件解答即可.

解答 解:(1)由图示左端下沉.说明杠杆左边较重,两端螺母应向右调,即:左下右调.根据杠杆的平衡条件,为了使它在水平位置平衡,应将左边的螺母向右调节;或者调节左端螺母,使它向右移动.使杠杆在水平位置平衡,便于从杠杆上直接读出力臂的大小.
(2)进行探究时,不能调节平衡螺母,只能通过增减钩码个数改变拉力大小,或者通过调节钩码在杠杆上的位置调节力臂大小,使杠杆重新平衡.
(3)根据表格中的数据可归纳出杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2.
(4)由杠杆平衡条件可知:F1L 1=F 2L 2,得L2=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{6N×8cm}{4N}$=12cm,
故答案为:(1)右;右;水平;测量力臂;
(2)个数、位置、重新平衡;
(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂;
(4)12.

点评 此题是探究杠杆平衡条件的实验,在此实验中要知道使杠杆在水平位置平衡为了便于测量力臂.为使实验结论具有普遍性的规律,需要多测几组数据.并且考查了杠杆的平衡条件,F1L1=F2L2.

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