题目内容

12.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:

(1)小王同学把杠秆放在支架后,在没有挂钩码时杠杆的位置如图甲所示.这时的杠杆处于平衡(选填“平衡”或“不平衡“)状态.为使杠秆在水平位置平衡,可只将杠杆左端螺母向右(选填“左”或“右”)边旋一些.这样做的目的是方便测量力臂.
(2)杠杆调好后,第一组同学按图乙进行实验,第二组同学按图丙进行实验,同学们讨论后一致认为第二组实验更合理,理由是便于测量力臂;此时乙、丙两图中杠杆平衡时测力计的示数分别为F1、F1′,则F1′小于F1;F1l1等于F1′l1′(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)按丙图进行实验,实验记录的数据如表中所示,收集多组数据的目的是便于寻找具有普遍意义的规律
实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N 阻力臂l1/cm
10.51015
20.5151.55
31.520310
4220410
(4)请你写出一个利用杠杆原理工作的测量工具:天平.

分析 (1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂;杠杆左端低右端高,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,便于测量力臂;
(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)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;
(4)天平是等臂杠杆,天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码的质量之和.

解答 解:(1)杠杆静止时,就是处于平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,需要使杠杆重心右移,应将平衡螺母向右调节;使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的便于测量力臂;
(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,因此第二组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,便于测量力臂;由图乙、丙可知,阻力阻力臂不变,由乙到丙,动力臂变大,动力变小,即F1′小于F1,但F2L2=F1l1=F1′l1′,根据杠杆的平衡原理动力臂变大,动力变小,乘积不变;
(3)如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,用同样的方法一般要做三次实验,得到三组不同的数据并进行分析,这样做的目的是便于寻找具有普遍意义的规律;
(4)天平的实质是等臂杠杆,所以物体质量等于砝码总质量与游码所对刻度之和.
故答案为:(1)平衡;右;力臂;(2)便于测量力臂;小于;等于;(3)便于寻找普遍意义的规律;(4)天平.

点评 本题考查探究杠杆平衡条件的实验,要求学生平时重视实验能力的培养,重视自己动手实验,要学会利用杠杆平衡条件解决简单的实际问题,学会进行分析.

练习册系列答案
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13.为测量一只标有“6V0.3A”小灯泡的额定功率,实验室备有:电压表(量程0~3V、0~15V)一个、电流表(量程0~0.6A、0~3A)一个、“10Ω  2A”和“50Ω  1A”的滑动变阻器各一只,电源(电压为12V)一个,开关一只,导线若干,小组同学通过讨论、交流,设计了如图甲所示的实验电路图,在根据实验电流图选用实验器材连接实物电路时,同组的三位同学产生了分歧.

甲同学:电压表选用大量程,电流表选用小量程,滑动变阻器选用“10Ω  2A”的.
乙同学:电压表选用大量程,电流表选用小量程,滑动变阻器选用“50Ω  1A”的.
丙同学:电压表、电流表都选用小量程,滑动变阻器选用“50Ω  1A”的.
(1)你认为同学乙(选填“甲”、“乙”、或“丙”)的观点是合理的?请以笔画线代替导线,将图乙中的实物连接起来.
(2)请你对其他两位同学的观点进行评估.
(3)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表有示数,则出现故障的原因可能是灯泡断路.
(4)移动滑动变阻器的滑片得到了一组电压和电流的数据,并填入设计的表格
次数电压U/V电流I/A电功率P/W平均电功率P/W
14.80.25  
260.3 
37.20.32 
这种表格设计是否合理?答:不合理(选填“合理”或“不合理”);理由是设置了平均电功率一栏.

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