题目内容
10.小亮和小强通过实验探究杠杆平衡时动力与动力臂的关系.(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,为使杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆左端的平衡螺母向右(选填“左”或“右”)调节.
(2)小亮认为,可以在杠杆两侧挂钩码进行实验,如图乙所示;而小强认为,可以用弹簧测力计取代一侧的钩码进行探究,如图丙所示,你认为谁的方案更好?为什么?小亮的方案更好,便于测量力臂.如果要使用丙图的方案,为了方便测量力臂应该注意的是:使弹簧测力计的拉力方向竖直向下.
(3)小亮在杠杆左侧支点18cm处悬挂2个钩码并保持不变,多次改变支点右侧的钩码个数,并使杠杆在水平位置平衡.实验数据如下表,分析实验数据,可以得出结论;在阻力和阻力臂不变的情况下,动力与动力臂互成反比
| 实验次数 | 阻力F2/N | 阻力臂12/cm | 动力F1/N | 动力臂11/cm |
| 1 | 1 | 18 | 1.5 | 12 |
| 2 | 1 | 18 | 2 | 9 |
| 3 | 1 | 18 | 3 | 6 |
分析 (1)在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向杠杆上翘的一端调节.
(2)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来.
(3)根据表中实验数据,观察F1×L1与F2×L2有什么关系,从而得出结论.
(4)用轮轴时,轮半径是轴半径的几倍,作用轮上的力就是轴上力的几分之一.
解答 解:(1)由图可知,杠杆的右端上翘,应将平衡螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)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,因此小亮的方案更好,如果要使用丙图的方案,为了方便测量力臂应该注意的是:使弹簧测力计的拉力方向竖直向下;
(3)根据表中实验数据,发现F1×L1=1.5N×12cm=2N×9cm=3N×6cm=F2×L2=1N×18cm,从而得出动力与动力臂互成反比;
(4)用轮轴时,轮半径是轴半径的几倍,作用轮上的力就是轴上力的几分之一,为了把螺母拧下,用了一个较长的套筒套在扳手柄上,相当于加长了轮半径,因此会更省力;
故答案为:(1)右;(2)小亮的方案更好,便于测量力臂;使弹簧测力计的拉力方向竖直向下;(3)动力与动力臂互成反比;(4)在扳手的手柄上加上一个套筒;
点评 本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作,要求平时做实验时多加注意,锻炼自己的实验操作能力.
练习册系列答案
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5.
在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源电压为3V,定值电阻为10Ω,滑动变阻器规格为“10Ω 3A”.
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实验电路连接完整(导线不能交叉);
(2)合上开关,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数将变大(填“变小”“变大”或“不变”);
(3)通过定值电阻电流的变化范围是0.15A~0.3A;
(4)实验数据记录如表,分析实验数据可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;
(5)实验中,如果用小灯泡代替定值电阻进行探究,是否可以?不可以理由是由于灯泡电阻随温度的变化而变化,不是定值.
(6)某组同学连接好实物图后,闭合开关,发现电流表的示数几乎为零,电压表示数约为电源电压,其故障可能是灯泡断路.
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实验电路连接完整(导线不能交叉);
(2)合上开关,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数将变大(填“变小”“变大”或“不变”);
(3)通过定值电阻电流的变化范围是0.15A~0.3A;
(4)实验数据记录如表,分析实验数据可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 电压U/V | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.6 | 2.8 |
| 电流I/A | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 | 0.26 | 0.28 |
(6)某组同学连接好实物图后,闭合开关,发现电流表的示数几乎为零,电压表示数约为电源电压,其故障可能是灯泡断路.
19.小明需要完成“测量小灯泡的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小灯泡(正常发光时电阻大约13Ω)、电压恒为6V 的电源、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干.

(1)请在实物图上用画线的方法连接各元件,并使滑片向右移动时,电流表示数会变小,连接电路时,开关应断开.
(2)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入表.
①小灯泡额定功率为1.14W.
②若电压表的0~15V 量程已损坏,只能使用0~3V 量程,其它器材不变,如何测出小灯泡的额定功率?在图2虚线框中画出测量电路图.
③若小灯泡两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,滑动变阻器接入电路的阻值范围应为20.0_Ω~4.7Ω.(保留一位小数)
(3)小红和小莉两个同学也要分别做“测定小灯泡的功率”实验,除了小灯泡外她们所使用的器材规格均相同,小灯泡的额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”,小灯泡功率相差不大.小红同学正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯泡正常发光时记录了第2组数据,把滑片移到端点时,小灯闪亮一下,后熄灭,并记录了第3组数据,如表所示.
而当小莉同学所选用的小灯泡也正常发光时,根据她所连接的电路,电压表的示数如图3所示,此时,滑片恰好在滑动变阻器的中点上,求此时滑动变阻器连入电路的电阻值为多少?小莉同学所选用小灯泡额定功率为多大?
(1)请在实物图上用画线的方法连接各元件,并使滑片向右移动时,电流表示数会变小,连接电路时,开关应断开.
(2)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入表.
| 电压表的示数U/V | 电流表的示数I/A | 小电灯的功率P/W |
| 2.0 | 0.20 | |
| 2.5 | 0.22 | |
| 3.0 | 0.25 | |
| 3.8 | 0.30 | |
| 4.5 | 0.32 |
②若电压表的0~15V 量程已损坏,只能使用0~3V 量程,其它器材不变,如何测出小灯泡的额定功率?在图2虚线框中画出测量电路图.
③若小灯泡两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,滑动变阻器接入电路的阻值范围应为20.0_Ω~4.7Ω.(保留一位小数)
(3)小红和小莉两个同学也要分别做“测定小灯泡的功率”实验,除了小灯泡外她们所使用的器材规格均相同,小灯泡的额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”,小灯泡功率相差不大.小红同学正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当小灯泡正常发光时记录了第2组数据,把滑片移到端点时,小灯闪亮一下,后熄灭,并记录了第3组数据,如表所示.
| 物理量 实验序号 | 电压表示数 | 电流表示数 | 小灯泡亮暗程度 |
| 1 | 1.3V | 0.16A | 暗 |
| 2 | 2.5V | 0.20A | 正常发光 |
| 3 | 4.5V | 0A | 不发光 |