實(shí)驗(yàn)突破探究杠桿的平衡條件關(guān)于杠桿的平衡條件,小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究,其中杠

桿的刻度均勻,每個(gè)鉤碼的重力均相等。實(shí)驗(yàn)進(jìn)階階段1

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1.掛鉤碼前,杠桿在圖甲所示的位置靜止,此時(shí)杠桿_______

(選填“平衡”或“非平衡”)。平衡

解析杠桿平衡時(shí)保持靜止或者繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),掛鉤碼前,

杠桿在圖甲所示的位置靜止,此時(shí)杠桿平衡。2.如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)開始前,應(yīng)向______端調(diào)節(jié)螺母,使杠桿在

水平位置平衡;掛上鉤碼后,每次都要讓杠桿在水平位置平衡,

這樣做是為了便于直接讀取_______。實(shí)驗(yàn)過程中_______

(選填“能”或“不能”)再調(diào)節(jié)平衡螺母。不能

力臂

右

解析圖甲中,杠桿左端下沉,應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在

水平位置平衡;將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡,一方面可以消除

杠桿重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,另一方面便于直接讀取力臂。實(shí)驗(yàn)

過程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。階段2

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及結(jié)論3.小海將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在設(shè)計(jì)的表格中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/Na阻力F2/Nb11.0102.0521.550.51532.0151.520①表格中a處應(yīng)填寫的內(nèi)容是_____________;②分析表中數(shù)據(jù),得出杠桿的平衡條件是_______________

___________。力×阻力臂

動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻動(dòng)力臂l1/cm

解析探究杠桿的平衡條件,還需要測(cè)量力臂,因此a處應(yīng)填寫

的內(nèi)容是“動(dòng)力臂l1/cm”,b處應(yīng)填寫的內(nèi)容是“阻力臂l2/

cm”。由表中數(shù)據(jù)可知,每一組實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積

都等于阻力與阻力臂的乘積,故得出杠桿的平衡條件:動(dòng)力×

動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。4.得到初步結(jié)論后,小海在調(diào)節(jié)水平平衡后的杠桿上的A點(diǎn)處

掛4個(gè)鉤碼,如圖乙所示,為使杠桿重新平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛_____個(gè)鉤碼。平衡后,將A點(diǎn)和B點(diǎn)下方的鉤碼同時(shí)向靠近支點(diǎn)O的方向移動(dòng)1個(gè)格,此時(shí)杠桿_________(選填“左側(cè)下沉”“右側(cè)下沉”或“保持平衡”)。左側(cè)下沉

6

解析設(shè)每個(gè)鉤碼的重力為G,杠桿每小格的長(zhǎng)度為L(zhǎng),由杠桿

的平衡條件可知,4G×3L=nG×2L,解得n=6,故應(yīng)在B點(diǎn)掛6個(gè)鉤

碼。平衡后,將A點(diǎn)和B點(diǎn)下方的鉤碼同時(shí)向靠近支點(diǎn)O的方

向移動(dòng)1個(gè)格,此時(shí)有4G×2L>6G×L,所以杠桿向左側(cè)下沉。階段3

交流與討論5.多次實(shí)驗(yàn)的目的是______。A.使測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確B.取平均值減小誤差C.避免偶然性,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性

C

解析多次實(shí)驗(yàn)是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),避免偶然性,使實(shí)

驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,故選C。階段4

實(shí)驗(yàn)拓展6.某同學(xué)提出,若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn),杠桿的平衡條件是否仍然成立?于是該小組利用圖丙所示的裝置進(jìn)行探究,用彈簧測(cè)力計(jì)在A點(diǎn)處豎直向上拉,使杠桿在水平位置平衡,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為___________N。以彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1,

鉤碼處拉力為阻力F2,多次改變動(dòng)力作用點(diǎn)的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)

現(xiàn):當(dāng)杠桿水平平衡時(shí),F1l1總是_______(選填“大于”“等

于”或“小于”)F2l2,其原因可能是_____________________________。影響

杠杠所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)有大于

2.3

解析由圖丙可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N,示數(shù)為2.3

N。支點(diǎn)不在杠桿中心時(shí),杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè),杠桿所受

重力的力臂不為0,則無法忽略重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,此時(shí)F1l1=F2l2+GlG,因此杠桿水平平衡時(shí),F1l1總是大于F2l2。7.當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)改為斜拉時(shí),再次使杠桿在水平位置平衡,則

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將_______(選填“變大”“變小”或

“不變”),原因是____________。動(dòng)力臂變小

變大

解析當(dāng)使用彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí),杠桿仍在水平位

置保持平衡,阻力與阻力臂不變,但動(dòng)力臂變小,由杠桿的平衡

條件可知,動(dòng)力變大,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大。8.桿秤就是杠桿平衡條件的一個(gè)應(yīng)用,是中國(guó)最古老也是現(xiàn)今

人們?nèi)匀辉谑褂玫囊环N稱質(zhì)量的簡(jiǎn)易工具,由秤桿、秤砣、

提紐等組成。如圖丁所示,此桿秤有兩個(gè)提紐,使用它稱較重

的物體時(shí),常選用離秤鉤較______(選填“近”或“遠(yuǎn)”)