题目内容

13.小明同学探究杠杆平衡条件:(不考虑杠杆自重和摩擦)
(1)实验前没有挂钩码时,小明发现杠杆右端下倾,则应将平衡螺母向左调,使杠杆在水平位置平衡;这样做的目的是可避免杠杆自重的影响,便于测量力臂.
(2)三次实验数据记录表格如下:
实验序号动力F1(牛)动力臂L1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂L2(厘米)
12424
24638
3846

①小明用如图甲所示进行第3次实验,弹簧测力计的所示如图乙所示,则动力F1=3.6N
②分析三次实验数据,发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大,检测弹簧测力计发现完好无损,原因可能是弹簧测力计没有竖直向下拉动,实际力臂小于支点到动力点的距离.小明只有通分析三组实验数据才得出了杠杆平衡条件,这样做的好处是:避免偶然性,得到普遍结论.生活中的镊子竿应用了该实验中的第2次实验原理.

分析 (1)实验前先要调节杠杆两端的螺母,使其在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;
杠杆在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的重力通过支点,从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响;
(2)弹簧测力计读数时要看清分度值,根据指针的位置读数;
当弹簧测力计竖直向下拉动弹簧测力计时,弹簧测力计拉力的力臂在杠杆上,力臂正好等于拉力作用点到支点的距离;当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,弹簧测力计拉力的力臂变小,小于拉力作用点到支点的距离;根据记录的结果分析得出实验结论;
(3)杠杆按动力臂和阻力臂大小的关系分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.

解答 解:
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,杠杆的右端下倾,平衡螺母向左端移动;实验前调节横杆在水平位置平衡的好处是可避免杠杆自重的影响,便于测量力臂;
(2)①图中弹簧测力计的分度值是0.2N,指针指在3N下面第3个小格上,因此弹簧测力计读数为3N+0.2N×3=3.6N;
②如图弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,弹簧测力计拉力的力臂变小,小于拉力作用点到支点的距离;根据杠杆的平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下动力臂变小,因此动力会变大;
实验中测出了动力、动力臂、阻力和阻力臂,还需要根据实验数据计算出动力×动力臂(F1×L1)、阻力×阻力臂F2×L2,从而得出实验结论,多做几次实验的好处,避免偶然性,得到普遍结论;
(3)镊子竿是费力杠杆,动力臂小与阻力臂,目的是省距离,应用了实验中的第2次实验原理.
故答案为:(1)左;可避免杠杆自重的影响,便于测量力臂;(2)①3.6;②弹簧测力计没有竖直向下拉动,实际力臂小于支点到动力点的距离;避免偶然性,得到普遍结论;2.

点评 本题考查了杠杆平衡的条件,在实验时我们应注意:调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便能直接读出力臂.杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.

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