19.在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:杠桿:(杠桿上每小格長(zhǎng)為2cm)、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)(每個(gè)鉤碼重 lN).

(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時(shí)杠桿處于平衡(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài).
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),使杠桿在水平位置平衡,主要是為了便于測(cè)量力臂大小,因此他把杠桿右端的平衡螺母調(diào)到最右邊,但是杠桿仍然不能水平平衡,接下來(lái)他應(yīng)該把左端的平衡螺母往右調(diào).
(3)杠桿在水平位置平衡后,小明在杠桿A點(diǎn)處掛上2個(gè)鉤碼,作為動(dòng)力F1,B點(diǎn)處掛上1個(gè)鉤碼,作為阻力F2,杠桿恰好在水平位置平衡,如圖乙所示,分別測(cè)量出兩個(gè)力的力臂L1和L2,計(jì)算后發(fā)現(xiàn):F1 L1=F2 L2,便得出杠桿的平衡條件是:F1 L1=F2 L2.但小紅認(rèn)為小明這種實(shí)驗(yàn)處理方法是不完善的,理由是實(shí)驗(yàn)只做了一次,無(wú)法尋找規(guī)律.
(4)接著,小明提出新的探究問(wèn)題:“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí),杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小明利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究,在杠桿D點(diǎn)處掛上2個(gè)鉤碼,用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)處豎直向上拉,使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示,則彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是3.3N.以彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1′,鉤碼重力為阻力F2′,多次調(diào)整力和力臂的大小進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn):F1′L1′總是大于F2′L2′,其原因主要是受杠桿重力的影響.
(5)小明又把彈簧測(cè)力計(jì)的作用點(diǎn)固定,只改變測(cè)力計(jì)與水平方向的角度θ,則能描述測(cè)力計(jì)示數(shù)F與θ關(guān)系的圖象是B

分析 (1)靜止?fàn)顟B(tài)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都屬于杠桿的平衡狀態(tài);
(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,這樣力臂恰好沿著桿的方向,便于測(cè)量力臂;
調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí),應(yīng)將平衡螺母向上翹的一端移動(dòng);
(3)在探究性實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),尋找普遍規(guī)律,避免結(jié)論的偶然性.
(4)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力由圖讀出;
杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測(cè)量力臂大;杠桿的重心過(guò)支點(diǎn),消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響.
(5)根據(jù)杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂可知,當(dāng)阻力和阻力臂不變時(shí),動(dòng)力臂越大,動(dòng)力越小.

解答 解:(1)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài),所以是平衡狀態(tài);
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)使杠桿在水平位置平衡,主要是為了便于測(cè)量力臂的大;
若把杠桿右端的平衡螺母調(diào)到最右邊,杠桿仍然不能水平平衡,則他應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向右端調(diào)節(jié);
(3)小明僅憑一測(cè)量就得出杠桿平衡條件,這種實(shí)驗(yàn)處理方法是不完善的,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)次數(shù)過(guò)少,會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性,應(yīng)該改變動(dòng)力或阻力的方向進(jìn)行多次測(cè)量,尋找普遍規(guī)律,以避免偶然性.
(4)由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的刻度值為0.1N,指針在3N以下三格處,示數(shù)為3.3N.
用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究,杠桿的重心沒(méi)有通過(guò)支點(diǎn),杠桿的自重對(duì)杠桿平衡有影響.
(5)當(dāng)測(cè)力計(jì)和杠桿的角度從0度逐漸增加到90度時(shí),動(dòng)力臂越來(lái)越大,動(dòng)力越來(lái)越小,當(dāng)測(cè)力計(jì)和杠桿垂直時(shí),此時(shí)動(dòng)力臂最大,動(dòng)力最小,當(dāng)測(cè)力計(jì)和杠桿的角度從90度逐漸增加到180度時(shí),角度越大,動(dòng)力臂越小,動(dòng)力越大.
故答案為:(1)平衡;(2)水平;力臂;把左端的平衡螺母往右調(diào);(3)實(shí)驗(yàn)只做了一次,無(wú)法尋找規(guī)律;(4)3.3;杠桿重力; (5)B.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,從原理到實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)分析等,考查較為全面,是我們應(yīng)該掌握的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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7.下列說(shuō)法正確的是( 。
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14.小雨在探究“光的反射規(guī)律”時(shí),將一塊平面鏡放在水平桌面上,再把一張硬紙板豎直放在平面鏡上,讓一束光線貼著紙板沿EO方向入射.
(1)如圖甲,小雨想探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi),應(yīng)將紙板B(選填“A”或“B”)繞ON向前或向后彎折;
(2)另一同學(xué)也把一束光貼著紙板A射到O點(diǎn)(如圖乙所示),但紙板并未與平面鏡垂直,他不能(選填“能”或“不能”)在紙板B上看到反射光線;
(3)如果讓光線沿FO方向入射到鏡面,那么反射光線會(huì)沿OE方向射出,說(shuō)明在光的反射現(xiàn)象中,光路是可逆的的,若反射光線與入射光線的夾角成70°,則EO與平面鏡成55°角.

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4.在探究“水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)如圖甲,安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)先調(diào)節(jié)B(A/B)的高度,調(diào)節(jié)它的高度是為了確保用外焰加熱.
(2)某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組觀察到水在沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡上升過(guò)程中的兩種情況,如圖乙中①、②所示,則圖①(①/②)是沸騰時(shí)的情況.
(3)某次數(shù)據(jù)沒(méi)有記錄,當(dāng)時(shí)溫度計(jì)示數(shù)如圖所示,請(qǐng)將漏填的數(shù)據(jù)填在表格內(nèi).
時(shí)間/min012345678
水溫/℃9092949898989898
(4)由表格中的數(shù)據(jù)可知,水的沸點(diǎn)為98℃,說(shuō)明當(dāng)時(shí)的大氣壓<(選填“<”、“>”或“=”)一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.
(5)小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)從開始給水加熱到水開始沸騰所用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),請(qǐng)你幫助他找出可能存在的原因(寫出一種即可)水的質(zhì)量過(guò)大.
(6)如下圖F甲容器內(nèi)裝有水,乙試管內(nèi)也裝有水,并通過(guò)甲容器密封蓋上的孔插入甲容器的水中,且乙試管與密封蓋緊密接觸.現(xiàn)用酒精燈給甲容器加熱,則經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,甲容器內(nèi)的水會(huì)沸騰,乙試管內(nèi)的水會(huì)(填“會(huì)”或“不會(huì)”)沸騰.

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