Question

【題目】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）如圖甲,實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在_____位置平衡，主要是為了便于測(cè)量_____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_____．

（2）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______．在探究過(guò)程中，我們需要測(cè)量和記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂，阻力、阻力臂四個(gè)物理量，在進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我們_____（可以/不可以）同時(shí)改變多個(gè)量進(jìn)行探究測(cè)量．

（3）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)，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_______F2 L2（＞/＜/＝），其原因主要是杠桿受到了________的影響．

（4）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_____

Answer 1

【答案】水平 力臂 將左端的平衡螺母向右調(diào) 實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少 可以 ＞ 自身重力 B

【解析】

解答： (1)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)量力臂的大小；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)；(2)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。在探究過(guò)程中，我們需要測(cè)量和記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂，阻力、阻力臂四個(gè)物理量，在進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，尋找普遍規(guī)律，避免偶然性，我們可以同時(shí)改變多個(gè)量進(jìn)行探究測(cè)量． (3)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)，所以F1 L1＞F2 L2，因?yàn)楦軛U的自重對(duì)杠桿平衡有影響。(4)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,符合規(guī)律的為B