探究杠杆的平衡条件
1、 在探究杠杆平衡条件的实验中,同学们完成了下列实验步骤中
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F1L1和F2L2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.
(1)、正确的顺序是: .
(2)、实验中小明发现杠杆右端比左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向________调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是: 。
(3)、实验过程中,在杠杆的两侧挂上钩码后,仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了 。如杠杆不在水平位置平衡时,应通过调节钩码的 和 来实现,而不能再调节 。
(4)、如右图所示,用弹簧测力计在C处竖直向上
拉时测力计的示数为 N(每个钩
码重0.5N),当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,
使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计
的示数将 (选填“变大”、
“变小”或“不变”),其原因是 。
(5)、如图所示,当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码,如图乙所示,那么在杠杆的D点挂_______个质量相同的钩码,才能使杠杆恢复在水平位置平衡。当杠杆平衡后,将B、D两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格,那么杠杆_______(填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
(6)、实验中若不在D点挂钩码,而在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应使弹簧测力计挂在______点,且拉力的方向是_______。
(7)、小明同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论 _________。理由是:________________________。
(8)、实验中,小英同学用如下图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平位置平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式
A、一个人无法独立操作 B、需要使用太多的钩码
C、力臂与杠杆不重合 D、力和力臂数目过多
(9)、在上图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,
保持左侧第 格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改
挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。
(10)、使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由。___________方案好,理由是_______________________________________。
次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1 8 2 4
2 2 8 1 16
3 2 12 3 8
(11)、下表是小军同学的实验记录。每个钩码重0.5N,杠杆上每格长度是1cm.下表是某同学记录的实验数据.分析上述数据,小军得出了
如下结论:动力乘以支点到动力作用点
的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点
的距离,他的结论 ,原因是
实验过程中 。
请你设计一个方案否定他。 。
正确结论是: 。
(12)、实验完成后,同学们还意犹未尽,一位同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是_________的(选填“正确”或“错误”)。如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动,则杠杆_________ (选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”)
2、 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)、为了方便测量 ,应将杠杆调至水平位置平衡;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,可只将杠杆左端螺母向 (选填“左”或“右”)边旋一些。
(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操作更方便,理由是 。按图丙实验时,测力计示数如图丁所示,拉力F1 为 N。
(3)、小刚将一个钩码悬挂在杠杆左端B点的下方,这样使阻力的大小、方向、作用点都不变。实验中始终保持杠杆右端动力作用点的位置在A点,多次改变动力的方向(即改变支点和动力作用点的连线OA跟动力作用线的夹角θ),用弹簧测力计测出每次动力的大小。下表是他记录的实验数据。5次实验中,动力 的力臂最长,第5次实验中,动力F5的大小应为 。分析表中的数据可知:支点和动力作用点的连线跟动力作用线的夹角越接近 ,杠杆越省力。
实验次数 1 2 3 4 5
动力的方向(θ) 30° 45° 90° 135° 150°
动力的大小 4N 2.8N 2N 2.8N
(4)、实验过程中,将钩码悬挂于图中A点,保持阻力、阻力臂不变,在支点O右侧不同位置,用弹簧测力计施加竖直向下的拉力(动力),使杠杆水平平衡,测出每一组动力臂L1和对应的动力F1,并记录在表中。请根据表中数据,在坐标系中绘制出L1与F1的图像,根据图像中实验数据可知,当L1为0.5m时,F1为 N;
次数 动力F1/N 动力臂L1/cm
1 0.75 0.40
2 1.0 0.30
3 1.5 0.20
4 2.00 0.15
5 3.0 0.10
答案
1、(1)、AEDCB
(2)、 右 使杠杆的重心落到支点,排除杠杆自重对实验的影响
(3)、便于测量力臂 个数 位置 平衡螺母
(4)、3 变大 阻力和阻力臂不变,拉力的力臂减小了
(5)、 4 不能
(6)、A 竖直向上
(7)、不能 只做了一次实验,得出的结论具有偶然性
(8)、D
(9)、2
(10)、在水平位置做实验 方便直接在杠杆上的测出力臂大小
(11)、不正确 没有改变力的方向
弹簧测力计取代一侧的钩码斜向上拉杠杆继续探究
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
错误 向右倾斜
2、
(1)、力臂大小 右
(2)、第二组便于测量动力臂 1.5
(3)、F3; 4N; 90°
(4)、图略, 0.6