实验18研究杠杆的平衡条件Word文档下载推荐.docx
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解析:
(1)实验前,调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,当杠杆右端下沉时,将平衡螺母向左移动,反之则向右移动;
实验中要求杠杆在水平位置平衡,这样作用在杠杆上的动力和阻力都是沿竖直方向的,其力臂都在杠杆上,便于测量。
(2)A点距离支点O3个长度单位,B点距离支点O2个长度单位,这样左右两个力的力矩大小相等,方向相反,杠杆处于平衡状态,所以小明便得出了杠杆的平衡条件为:
F1l1=F2l2;
小明由一次实验数据就得出结论,该结论具有偶然性,所以是不合理的。
(3)若支点不在杠杆的中点时,那么杠杆位于支点两侧部分的重力不同,它们的力矩方向相反,大小不等,对实验结论的影响较大。
答案:
(1)左;
水平;
力臂
(2)F1l1=F2l2;
不合理;
结论具有偶然性(结论没有普遍性)(3)杠杆自重的影响。
点评:
实验注意事项:
(1)在实验过程中绝不能再调节平衡螺母,否则会破坏原有的平衡;
(2)实验中尽量对力和力臂做大的调整,少出现等臂的情况;
(3)多次测量,避免只由一次实验数据就得出结论的错误。
《实验18研究杠杆的平衡条件》针对练习
1.下列实验中没有用到控制变量法的是()
A.探究杠杆的平衡条件B.探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关
C.探究液体内部压强特点D.探究导体的电流与它的电压、电阻的关系
1.A
2.在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验。
①“测量物体的长度”时,多次测量
②“研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量
③“研究串、并联电路的电流特点”时。
换用不同定值电阻,多次测量
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值
上述实验中寻找普遍规律的是()
A.①②B.①③C.②③D.②④
2.C解析:
在①④实验中,都需要多次测量求平均值,其目的在于尽量减小测量过程中的人为误差;
而②③实验中,多次测量的目的在于“改变条件,验证规律是否仍然成立,进而能否得出普遍规律”。
答案为C。
3.如图所示,在研究杠杆平衡条件时,为了使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向___(选填“左”或“右”)调节。
3.右解析:
左边低,应该将平衡螺母向右调。
4.在科学研究中,实验设计的严密性和操作的规范性都是确保获得正确结论的前提。
如图所示,在“研究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码重为0.5N,弹簧测力计拉着杠杆并使之在水平位置平衡。
读数并计算后发现结果与杠杆平衡条件不符。
该实验操作的不规范之处是。
4.弹簧秤没有沿竖直方向拉
因为弹簧秤没有沿竖直方向拉,所以其力臂并不等于其在杠杆上对应的刻度值,所以本实验要求弹簧的拉力方向必须与杠杆垂直,只有这样,在杠杆平衡时,两个力臂才能直接从杠杆的刻度尺上读出。
5.小风做“探究杠杆的平衡条件”这个实验,他在实验中选择了一根50cm长的杠杆,杠杆上每一小格的长度为5cm。
调节平衡螺母,使杠杆在_______平衡,此时杠杆重力的力臂为___________。
试验台上总共只有6个相同的钩码,小风在杠杆左边第二格上挂了3个钩码(如图所示),若想使杠杆平衡,可能的方法是在_____________。
(填一种方法即可)
5.水平位置;
0;
B点挂3个钩码或C点挂2个钩码(A点挂2个,D点挂一个或者A点挂1个,E点挂1个也可)
6.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示。
为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向_______边旋一些(选填“左“或“右”)。
(2)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验.你认为第________组实验更好,理由是_____________________________________。
6.
(1)右
(2)二便于从杠杆上直接读取力臂
(1)杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节,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)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,力臂直接从杠杆上直接读取.
7.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小丽把杠杆支在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在位置平衡。
(2)如图甲所示,在杠杆右边B处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左边A处挂个相同的钩码。
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C
处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力F(填“变大”、“不变”或“变小”),原因是。
7.
(1)水平
(2)三(3)变大;
拉力F的力臂变小
(1)本实验中要求杠杆在水平位置平衡,这样作用在杠杆上的动力和阻力都是沿竖直方向,其力臂在杆上,便于测量。
(2)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,应在杠杆左边A处挂3个相同的钩码。
(3)当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测量计的拉力与其力臂的乘积不变,因为其力臂在变小,所以拉力大小要变大。
8.如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实
验前,发现杠杆左端略高于右端,应将螺母向____调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)在图甲中的A处挂2个相同的
钩码,要使杠杆水平平衡,在B处应挂____个同样的钩码。
(3)在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F,使杠杆水平平衡。
当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将____,原因是____。
8.
(1)左
(2)3(3)变大阻力和阻力臂不变时,动力臂变小
此题考查“探究杠杆平衡条件”实验。
在图甲中的A处挂2个相同的
钩码,要使杠杆水平平衡,根据杠杆平衡条件,在B处应挂3个同样的钩码。
在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F,使杠杆水平平衡。
当拉力F向右倾斜时,动力臂减小,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将变大。
9.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,他应该将杠杆两端的平衡螺母向____调节,使杠杆在____位置平衡。
(2)在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在原来的位置重新平衡,记录数据如下表:
实验次序
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2.0
5
1.0
10
2
3
3.0
15
根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是:
______________。
(3)根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是:
动力+动
力臂=阻力+阻力臂。
他得出此错误结论的原因是:
___________________。
9.
(1)左;
水平位置
(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
本题考查探究“杠杆平衡条件”的实验的正确理解。
(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置位置平衡;
(2)在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在原来的位置重新平衡,根据记录数据得出杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2(动力×
阻力臂);
动力+动力臂=阻力+阻力臂。
他得出此错误结论的原因是将不同的物理量进行了加法运算。
10.在探究杠杆平衡条件实验中:
若杠杆静止在图所示的位置:
,可将杠杆右端的螺母向
(填“左”或“右”)调节一些,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是
。
杠杆平衡后,在A点挂两个50g的钩码,在B点应挂
个50g的钩码才能使杠杆恢复平衡。
10.右;
便于测量力臂;
11探究杠杆的平衡条件
(1)如图所示,若杠杆在使用前左端低,右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的螺母向(填“左”或“右”)调节至平衡。
杠杆平衡后,在整个实验过程中,(填“可以”或“不可以”)再旋动两侧的螺母。
(2)下列实验步骤中
A.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
B.计算每次实验中F1·
L1和F2·
L2的大小,根据计算结果得出杠杆的平衡条件。
C.改变钩码的个数和位置,重复实验。
D.记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小,将数据填入表格中。
E.将钩码挂职在杠杆的支上点两边,先改变动力或动力臂的大小,然后调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡。
正确的顺序是
(3)每个钩码重1N,杠杆上每格长度是4cm。
下表是某同学记录的实验数据。
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
8
4
16
12
分析上述数据,可得出的杠杆的平衡条件是:
(4)上图中,杠杆在水平位置平衡,如果这时在两侧钩码下各增加一个相同的钩码,杠杆的端将下沉。
11.
(1)右;
不可以
(2)AEDCB(3)F1l1=F2l2(或动力×
阻力臂)
12.小强在验证杠杆平衡条件的实验中:
(1)实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆左端高右端低,要使其在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向调节,这一调节过程的目的是为了使杠杆的对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为。
(2)在下图中,杠杆水平平衡后,小强调节左边钩码的个数和位置,使杠杆水平平衡时,测出F1=1.2N,F2=1.5N;
OA=30cm,OB=20cm。
他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1×
OA和F2×
OB并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l1=F2l2。
小强的失误是。
(3)在上图中,若B处的钩码不变,小强将弹簧测力计由A处移到C(OC=10cm)处,施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应,大小为N。
(4)在上图中,若B处的钩码不变,小强不用弹簧测力计,在A处挂N的钩码,杠杆在水平位置仍然平衡。
12.
(1)左(外);
重力;
0
(2)把OA当成了F1的力臂(或:
把F1的力臂弄错了)(3)竖直向上;
3(4)1
(1)杠杆左端高时,应将左端平衡螺母向左(或外)调节,右端的平衡螺母向右(或外)调节。
当杠杆水平平衡时,杠杆的重心位于支点位置,