题目内容

4．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了三次实验数据如下表：
实验
次数		动力
F1/N		动力臂
L1/m		阻力
F2/N		阻力臂
L2/m
 12.00.044.00.02
21.00.020.50.01
32.50.031.50.05
（1）这三次实验数据中，第2次的实验数据是错误的；
（2）如图1甲所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂4个钩码．（每个钩码的质量相等）．
（3）若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图1乙所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa，若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，则Fa＜Fb（填“＞”、”＜”或”=”）
（4）小梅在实验过程中控制阻力和阻力臂不变，进行了若干组实验．记录的部分数据可以绘制出如图2所示的图象．请根据图象信息可以归纳出当动力臂减小为0.02m时，动力的大小为15N．

分析 （1）根据杠杆的平衡条件判断错误数据；
（2）根据杠杆的平衡条件计算C处挂钩码的个数；
（3）根据题意判断力臂如何变化，然后根据杠杆平衡条件判断力如何变化；
（4）由图象找到动力与动力臂的乘积，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件计算动力臂减小为0.02m时动力的大小．

解答 解：
（1）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，
表格中第2次实验F1L1=1N×0.02m=0.02N•m，F2L2=0.5N×0.01m=0.005N•m，所以F1L1≠F2L2．故第2次实验数据有误；
（2）根据杠杆平衡的条件，设一格为L，一个钩码重G，
则有3G×4L=nG×3L，n=4，故应在C处挂4个钩码；
（3）弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa，若在A点斜向上拉拉力力臂变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，动力要变大，即弹簧测力计的示数为Fb要变大，则Fa小于Fb；
（4）阻力和阻力臂的乘积不变时，由图，
动力臂为0.05m时，动力为6N，动力×动力臂=6N×0.05m=0.3N•m．
动力臂为0.10m时，动力为3N，动力×动力臂=3N×0.10m=0.3N•m．
动力臂为0.15m时，动力为2N，动力×动力臂=2N×0.15m=0.3N•m．
所以阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的乘积也不变．
所以当动力臂减小为0.02m时，动力×0.02m=0.3N•m，
解得：动力=15N．
故答案为：（1）2；（2）4；（3）＜；（4）15．

点评 本题探究“杠杆的平衡条件”的实验，正确找到杠杆的各要素是运用杠杆平衡的条件前提，第4问中不能直接运用杠杆平衡条件求解，首先根据数据推出当阻力和阻力臂的乘积不变时，动力跟动力臂的乘积也不变．然后根据动力跟动力臂的乘积不变计算结果．

练习册系列答案
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2．小明同学想测出“12V 25W”的型号灯泡在不同电压下的电阻，测得了灯泡两端的电压和灯泡中的电流，实验数据如表所示．
U/V0124681011
I/A00.710.941.271.551.802.032.14
（1）图中甲、乙两个电路均可用来测量灯泡的电流和电压值，小明实验时采用的是甲、乙中哪一个电路甲（填甲或乙或甲乙）．

（2）图中甲、乙两个电路的电源电压均为15V．则当乙图中小灯泡两端的电压为8V时，滑动变阻器消耗的电功率为12.6W．
（3）若小明把型号相同的“12V 25W”的两个灯泡串联起来接到12伏电路中，此时每盏电灯消耗的电功率为9.3W．
9．2014年年诺贝尔物理学奖授予日本名古屋大学的教授赤崎勇和天野浩、美国加州大学圣巴巴拉分校材料教授、氮化镓蓝光LED之父中村修二．以表彰他们在发明一种新型的节能光源方面的贡献，即蓝色发光二极管（LED）．LED灯具有节能、环保等特点，如图是额定电压为220V，额定功率为4.4W的LED灯泡，求；
（1）该LED灯泡的电阻是多少Ω？
（2）若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是多少KW•h？
（3）与普通白炽灯相比，在达到相同的亮度的条件下，假设LED灯可以节约80%的电能，则这个LED灯与功率为多少W的白炽灯亮度相当？
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（2）这个像的成像原理与照相机（放大镜/投影仪/照相机）相同．若将蜡烛向右移动少许，则应将光屏向右（左/右）移动才能再次在光屏上成清晰的像．
（3）为了粗测凸透镜的焦距，小明上午第二课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明认为此点就是凸透镜焦点的位置．旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点位置，其理由是：凸透镜不一定正对太阳光（太阳光不一定垂直凸透镜）．
（4）如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离时，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的凹透镜（凸透镜/凹透镜）才能实现，近视（近视/远视）眼就是利用这种透镜矫正的．
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