题目内容

11.小强在用如图1来探究“杠杆的平衡条件”是,经历了如下的实验步骤:
A、调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
B、在杠杆的两边挂上钩码,并移动位置,使杠杆重新平衡;
C、记下动力、动力臂,阻力、阻力臂的大小;
D、分析数据,得出结论.
(1)小强进行步骤A的调节的主要目的是使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,同时便于测量力臂;
(2)实验获得的数据如下表:
动力/N 动力臂/cm阻力/ 阻力臂/cm
 32  23
分析上表,小强得到杠杆平衡条件,请问他的实验存在的主要问题是只有一次实验,结论具有偶然性.
(3)小强改正错误后最终得出了正确的结论,但小红说他的实验仍然存在问题.应该如图2所示再做一次实验,结论才更具说服力.请问小红所说的“问题”是指:误以为力臂等于支点到力的作用点的距离;
(4)利用图2所做实验的实验现象是杠杆的右端上翘,该现象证明力臂不一定是支点到力作用点的距离.

分析 (1)杠杆在水平位置平衡后,重力的方向跟杠杆垂直,支点到力的作用点的距离就是力臂,同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡;
(2)要得出杠杆平衡条件,需要多次实验得出实验结论,使实验结论具有普遍性;
(3)杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,力臂不一定是支点到力作用点的距离;
(4)根据动力×动力臂=阻力×阻力臂,阻力和阻力臂不变,动力臂变短,动力变大.

解答 解:
(1)A、为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为零,同时可从杠杆上直接读取力臂的大小,实验时应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)只有一次实验得出实验结论,很具有偶然性.进行多次实验,使实验结论具有普遍性;
(3)由图可知,小强的结论是杠杆在水平位置平衡得到的,力臂等于支点到力的作用点的距离,力臂应该是支点到力的作用线的距离,为了使结论具有普遍性,要改变力的方向,斜着拉杠杆使其在水平位置平衡;
(4)在图2中,当用力向右推杠杆右侧的钩码时,拉力与杠杆不再垂直,在左侧的力和力臂都不变时,右侧的力臂变短,根据:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,杠杆的右端上翘,此现象说明:力臂不一定是支点到力作用点的距离.
故答案为:水平;(1)使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,同时便于测量力臂;(2)只有一次实验,结论具有偶然性; (3)误以为力臂等于支点到力的作用点的距离;(4)杠杆的右端上翘;力臂不一定是支点到力作用点的距离.

点评 本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解.要掌握杠杆的调节方法及调节的要求和目的,同时要掌握杠杆平衡了解及其应用.

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