题目内容

6.根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列各题:
(1)杠杆平衡,是指杠杆处于静止状态或匀速状态.
(2)该实验中所用的器材有铁架台、带刻度的杠杆、钩码、弹簧夹和弹簧测力计.某同学先把杠杆的中点支在支架上,发现杠杆的右端翘起如图1所示,他可以通过调节左端的平衡螺母向右移动,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量力臂.
(3)如果采用图2的方法实验,当弹簧测力计由图甲竖直的拉着变成图乙倾斜的拉着,使杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将变大(选填“变大”、“不变”或“变小”).
(4)小明同学做了二次试验,得到当杠杆平衡时如表中记录的数据:
实验序号动力F1(N)动力臂L1(cm)阻力F2(N)阻力臂L2(cm)
121264
241628
这两组数据中,可以肯定序号2的一组数据是错误的,如果他的操作正确,钩码的重量和力臂的值也没有错,那么此组数据的错误的原因是动力或动力臂测量错误.
(5)改变力和力臂的数值,实验三次的目的是C
A、从三次试验中选取最准确的数据;
B、三次测量取平均值,减小实验误差;
C、从实验数据中得到普遍规律;
D、利用控制变量法.
(6)本实验的实验结论是F1L1=F2L2.

分析 (1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或 匀速转动状态;
(2)在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个;
杠杆中点支在支架上,这样为了使杠杆重心落在支点上,杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移;
杠杆在水平位置平衡时,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)弹簧测力计的方向向左倾斜,这时杠杆F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大;
(4)根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,结合表格中的已知数据分别计算出力和力臂的乘积,比较便可得出结论;
(5)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律;
(6)改正错误后,分析两组数据发现:力与力臂的乘积相等,从而得出结论.

解答 解:
(1)杠杆平衡件是指杠处于静止或匀速转状态;
(2)由实验器材所需对比即可得出答案,由图没有弹簧测力计;
调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,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;
(3)由图可知,当弹簧测力计由图甲竖直的拉着变成图乙倾斜的拉着,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,拉力变大;
(4)因为表格中第2次实验F1L1=4N×0.16=0.64N•m;而F2L2=2N×0.08m=0.16N•m,所以F1L1≠F2L2,故第2次实验数据误;
因为钩码的重量和力臂的值没有错,那么此组数据的错误的原因是动力或动力臂测量错误;
(5)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律,故C正确;
(6)由表中实验数据可知,杠杆平衡时,:F1L1=F2L2.
故答案为:(1)匀速;(2)弹簧测力计;右;水平位置;便于测量力臂;(3)变大;(4)2;动力或动力臂测量错误;(5)C;(6)F1L1=F2L2.

点评 本题主要考察杠杆的平衡条件,考察了器材选取、支架摆放、杠杆平衡的调节,以及力与力臂的关系和多次测量的意义,含量大,综合性强.

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