题目内容
18.在探究“杠杆平衡条件”的实验中.(1)把杠杆的中点支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其在水平位置平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿竖直方向,此时测力计计数为2N;
(3)实验时若保持钩码的个数和弹簧测力计的位置不变,将钩码的位置向左侧移动,则杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数将增大(选填“增大”、“减小”或“不变”).
| 实验次数 | 钩码拉力 | 力臂 | 测力计拉力 | 力臂 |
| 1 | 1 | 10 | 1 | 10 |
| 2 | 2 | 20 | 2 | 20 |
| 3 | 3 | 30 | 3 | 30 |
| 4 | 4 | 40 | 4 | 40 |
A、没有随机改变实验中的物理量,所采集的数据都过于巧合
B、没有使测力计倾斜拉动使杠杆水平平衡
C、实验中不能同时改变两个或两个以上的物理量进行测量
D、实验次数太少,还应继续增加钩码的个数多做几组实验.
分析 (1)实验前杠杆右侧高左侧低,原因是右侧的力和力臂乘积小于左侧的力和力臂乘积,根据杠杆的平衡条件可知,可将左侧的平衡螺母向右调节,减小左侧的力和力臂乘积,使杠杆在水平位置平衡;
(2)当把支点到作用点的连线作为动力臂(施力方向与连线垂直)时,动力臂最长、最省力(弹簧测力计示数最小);
知道阻力、阻力臂和动力臂,利用杠杆的平衡条件求动力;
(3)实验中,若保持钩码的个数和弹簧测力计的位置不变,将钩码的位置向左侧移动,根据杠杆的平衡条件可分析测力计示数的变化;
(4)实验中,为了得出具有普遍性的规律,我们在选择力与力臂时,应使每一组的数据都有所不同,这样最终的结论才会具有普遍性.
解答 解:(1)杠杆右侧高左侧低,可以将左侧的平衡螺母向右调,或者将右侧的平衡螺母向右调(都向右调),使杠杆在水平位置平衡;
(2)当沿竖直向下的方向施力时,动力臂最长,此时最省力,弹簧测力计的示数最小;
由图知,若竖直向下施力,动力臂L1=15cm,
由题知,阻力F2=0.5N×3=1.5N,阻力臂L2=20cm,
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
则动力F1=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{1.5N×20cm}{15cm}$=2N.
(3)实验时若保持钩码的个数和弹簧测力计的位置不变,将钩码的位置向左侧移动,即L2增大,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,则杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数将增大;
(4)根据实验得出的结论:F1:F2=L1:L2可知,这与杠杆的平衡条件不符.仔细分析表中的数据不难看出,三次实验F1和F2的力臂都相同,只改变钩码的重力,使数据过于特殊,这是造成最终结论不具普遍性的原因.故选项C符合题意.
故答案为:(1)水平;(2)竖直;2;(3)增大;(4)不相符;A.
点评 本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程,从调节到实际操作、数据分析、原理运用等,考查较为全面,是我们应该掌握的重点实验.
| 器材 | 白纸板、玻璃板、两只相同的的蜡烛、火柴、三角板、笔 |
| 步骤 | 1.如图所示,在桌面上铺一张大纸,纸上立着一块玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置.(这里应用了物理学的缺点利用方法) 2.把一支点燃的蜡烛,竖立放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像.再拿一支未点燃蜡烛,竖立放在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像重合,这个位置就是前面那支蜡烛的像 的位置.在纸上记下这两个位置.(这里应用了物理学的等效替代方法) |
| A. | 大气污染的主要成分是烟尘和废气 | |
| B. | 改进燃烧设备、加装消烟装置,可以减少烟尘排放量,可减轻大气污染 | |
| C. | 将一家一户排放的烟气集中起来排入高空,可控制大气污染 | |
| D. | 城市集中供热和普及煤气、天然气的使用,有利于环境保护 |
| A. | 设计实验 | B. | 评估 | C. | 猜想 | D. | 实验结论 |
| A. | 王亚平讲课的声音是通过声波传回地球的 | |
| B. | 王亚平讲课的声音很大是因为她的声音频率很高 | |
| C. | 在太空讲话声带不振动也能发出声音 | |
| D. | 王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的 |