在探究杠杆的平衡条件实验中某同学
① 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)某同学将杠杆悬挂起来发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆两
(1)为了避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,实验前,应首先对杠杆进行调节,若发现一端上翘,根据杠杆平衡的条件,将杠杆左、右两端的螺母向上翘的左端调节或一端的螺母向上翘的左端调节,直至杠杆在水平位置平衡.
(2)分析第3组数据:
F1L1=F2L2,
所以L2=
F1L1 |
F2 |
3N×10cm |
2N |
(3)分析前两组数据:
第1次:F1L1=2×0.05=0.1,F2L2=1×0.1=0.1;∴F1L1=F2L2;
第2次:F1L1=2×0.06=0.12,F2L2=3×0.04=0.12;∴F1L1=F2L2,
根据前2组数据可得杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.
故答案为:(1)左;水平;避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂;
(2)①见下表;②F1L1=F2L2.
实验次序 | 动力 F1/n | 动力臂 L1/cm | 3 F2/N | 4 L2/cm |
1 | 2.0 | 5 | 1.0 | 10 |
2 | 2.0 | 6 | 3.0 | 4 |
3 | 3.0 | 10 | 2.0 | 15 |
② 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,某同学将杠杆挂在铁架台上,调节两端的平衡螺母,直到杠杆水平平衡.
(1)如果发现杠杆左高右低,则重心应向左移动,如应将平衡螺母向左调节;使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂.
(2)设每一个钩码的重力为G,杠杆每一个小格的长度为L,
杠杆左边力和力臂的乘积:4G×3L=12GL,
使杠杆右边的力和力臂的乘积为12GL即可;
由于还剩4个钩码,所以杠杆的右边D点(第3格)挂4个钩码;或右边E点(第4格)挂3个钩码;或右边G点(第6格)挂2个钩码.
故答案为:左;便于测量力臂;①D点挂4个钩码;②E点挂3个钩码(或G点挂2个钩码).
③ 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低左端高,他应该将杠杆两
(1)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;杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的平衡螺母调节方向一致)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;
(2)从实验表格中可知,三次实验数据都满足:动力×动力臂=阻力×阻力臂.
(3)他的结论是错误的,原因是:动力的单位是N,动力臂的单位是cm,两个物理量的单位不相同,不能进行加减运算.
(4)图2中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大.
(5))①硬币放在杠杆上,杠杆在水平位置平衡,硬币作用在杠杆上的力通过硬币平面圆心,力臂是从最下面平面圆心到支点的距离,力臂测量错误.
②如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,当在相同时间内,右端的硬币先到达支点,左端的硬币在支点的左侧,杠杆会向左倾斜.
(6)“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向.故选项A、C、D错误,选项B正确.
(7)杠杆在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计拉力变大,所以弹簧测力计示数变大.
故答案为:
(1)左;水平;便于直接从杠杆上读出力臂;
(2)F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);
(3)将不同的物理量进行了加法运算;
(4)杠杆自重的影响;
(5)错误;向左倾斜;
(6)B;
(7)变大;阻力和阻力臂
④ 某同学在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(1)在未挂钩码之前,杠杆位置如图所示,实验时,他应先将杠杆
(1)在未挂钩码之前,杠杆位置如图所示,实验时,他应先将杠杆两端的平衡螺母向右端调节,直到杠杆在水平位置平衡,当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,这样做便于直接读出力臂的大小、消除杠杆重力对实验结果的影响.
(2)杠杆调节平衡后,在杠杆的A处挂上2个相同的钩码(每只50g),在B处用弹簧测力计沿竖直方向向下(动力跟阻力使杠杆向相反方向转动)拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,这样做的目的是便于直接读出力臂的大小,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得1N×3=F×2,所以F=1.5N,因此此时弹簧测力计的示数为 1.5N.
故答案为:(1)右;水平;消除杠杆重力对实验结果的影响.
(2)下;便于直接读出力臂的大小;1.5.
⑤ 在探究“杠杆的平衡条件”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
(1)杠杆平衡的条件:F1L1=F2L2;因为表格中第2次实验F1L1=1×0.02=0.02,而F2L2=0.5×0.01=0.005,所以F1L1≠F2L2.故第2次实验数据有误.
(2)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.
故答案为:(1)2;F1L1=F2L2;(2)4.
⑥ 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆右端低,左端高,他应该将杠杆两
(1)由题意知,杠杆的左端较高,应将平衡螺母向左端移动,使杠杆在水平位置平衡,这样可以使力臂沿着杠杆的方向,便于测量;
(2)设一个钩码的重为G,一个格为L,
原来杠杆:3G×2L=2G×3L,处于平衡状态,
现在在两侧各去掉一个钩码后,左边=2G×2L,右边=G×3L,左边的力和力臂的乘积大,杠杆不再平衡、左端下降.
故答案为:(1)左;水平;便于测量力臂;(2)A.
⑦ 在“研究杠杆平衡条件”的实验中,(一)某同学进行了如下操作:(1)把杠杆的中点支在支架上;(2)在杠
①实验步骤中,把杠杆的中点支在支架上,就进行探究杠杆平衡条件的实验数据的测量,没有考虑杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂,所以b步之前漏掉一个重要步骤:调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
②挂好钩码后,不能再调节横梁两端的平衡螺母.故(3)错误.
③根据F1×L1和F2×L2的大小关系可得出结论,F1×L1=F2×L2.
故答案为:调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;(3);F1×L1;F2×L2;F1×L1=F2×L2.
⑧ 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,某同学记录了3次实验数据,如下表所示
(1)这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验次数是
__2___,由正确的实验结果可得杠杆的平衡条件是___动力*
动力臂=
阻力*
阻力臂_____。
(2)如下图所示,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__小于__Fb
(填“大于、小于、等于”)
⑨ 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
(1)杠杆不来在水平位置,右自端下沉,则重心应向左移动,故应向左调节螺母直到杠杆在水平位置平衡为止.
(2)由实验规律可知杠杆平衡的条件:F1L1=F2L2;因为表格中第2次实验F1L1=1×0.02=0.02而F2L2=0.5×0.01=0.005所以F1L1≠F2L2.故第2次实验数据有误.
(3)设杠杆的分度值为L,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,3×1N×4L=n×1N×3L,∴n=4(个).
(4)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,杠杆在水平位置平衡,阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,动力变大.所以则Fa小于Fb.
(5)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,故选D.
故答案为:(1)左;水平;(2)2;F1L1=F2L2;(3)4;(4)小于;(5)D.
⑩ 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆
(1)右端低来,左端高,他应该将杠源杆两端的平衡螺母向左端调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂;
(2)从实验表格中可知,三次实验数据都满足:动力×动力臂=阻力×阻力臂.
(3)他的结论是错误的,原因是:动力的单位是N,动力臂的单位是cm,两个物理量的单位不相同,不能进行加减运算.
故答案:(1)左;水平位置;便于直接从杠杆上读出力臂.
(2)F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);
(3)错误;将不同的物理量进行了加法运算.