A. 回顾实验和探究:(1)在探究“杠杆平衡条件”时: 研究课题 杠杆平衡
(1)实验器材:除了铁架台、杠杆、细线外,还需要钩码; 实验步骤:1、实验时,先调节横梁两端的平衡螺母,使杠杆平衡; 2、在杠杆两端加挂钩码,并调节位置,使杠杆平衡; 实验结论:杠杆平衡时:动力×动力臂=阻力×阻力臂. (2)由表中实验数据可知:同种物质质量与体积之比是一定的,不同物质的质量与体积的比值一般不同. (3)让小车每次都从斜面同一位置由静止自由滑下,先后滑到毛巾、棉布、木板表面. 小车在木板上受到的阻力最小,小车运动状态最难改变. 故答案为:(1)钩码;平衡螺母;钩码;动力×动力臂=阻力×阻力臂. (2)同种物质质量与体积之比是一定的,不同物质的质量与体积的比值一般不同. (3)同一;木板. |
B. 探究杠杆的平衡条件:(1)如图(a),杠杆在支架上,要使其在水平位置平衡.当杠杆在水平位置平衡时,杠
(1)杠杆在水平位置平衡,杠杆的重心通过支点,杠杆重的力臂为0.
(2)杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小.
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,1.5N×20cm=F2×15cm,∴F2=2N.
(3)如右图,当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,力臂OD小于OB,力臂变小,阻力和阻力臂不变,弹簧测力计的拉力会变大.
故答案为:(1)0;(2)力臂在杠杆上,便于测出力臂大小;2;(3)变大.
C. 探究杠杆平衡条件时 为什么要将杠杆调节水平位置平衡
不水平平衡时重力作用线虽然过支点,但当杠杆两端挂砝码时再调节成水平平衡时重力作用线没有过支点,如下图:
D. 在“探究杠杆平衡条件”实验时,小明发现杠杆开始时静止在图所示位置,此时杠杆______(填“平衡”或“不
(1)杠杆静止在如图所示位置,杠杆处于静止状态,所以此时杠杆处于平衡状态;杠杆的右端上翘,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的右端移动.
(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.
(3)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性.
故答案为:平衡;右;测量力臂;使结论具有普遍性.
E. 在探究“杠杆平衡条件”时,(1)小强经历了如图甲的实验步骤:A、调节杠杆两端的螺母,使杠杆在______位
(1)(2)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
目的是为了便于直接从杠杆上读取力臂的大小;
(3)调平后,在探究平衡条件的过程中,只能通过调节力或力臂的关系使杠杆平衡,不能再调节平衡螺母,所以D不可以;
(4)由表格中数据可知,杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2;
(5)由图中可以看出,测力计拉力方向未与杠杆垂直,所以此时的力臂为OC,而不是OA,因此出现了小强的现象.
故答案为:(1)水平;(2)便于直接从杠杆上读取力臂的大小;(3)D;(4)F1L1=F2L2;(5)阻力臂测量有误,不是OA而是OC.
F. 探究杠杆的平衡条件时杠杆为什么水平
探究杠杆的平衡条件:
(1)如图(a),要使支架上的杠杆在水平位置平衡,可将杠杆右端的平衡螺母向______调节,当杠杆在水平位置平衡时,杠杆自重的力臂为______cm.
(2)如图(b),在左边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______.若右边钩码离支点20cm,左边挂钩离支点15cm,每个钩码重为0.5N,则此时弹簧测力计示数应为______N.
(3)如图(c),当杠杆在水平位置平衡时,与图(b)相比,弹簧测力计示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
G. 探究杠杆平衡条件的原理是什么
运用能量守恒定律。杠杆在平衡时才得出你提问的那个平衡公式。而版力所做的功权(该力产生的能量)等于:力的大小*力的方向移动的距离。杠杆左右两端只能做围绕支撑点(可以看作圆心)作圆弧运动,凡是经过支撑点(圆心)的力都不做功,因为支撑点是固定的,力通过该点都不产生位移,能量也为零。所以,运用力的分解原理,杠杆一端所受的力都可以分解成垂直于杠杆的力与平行于杠杆的力,该两个力中,平行于杠杆的力(实际就是沿着杠杆方向的力)因为通过圆心而不做功,而垂直杠杆的力要达到两边平衡(能量守恒):力*位移 两边要相等。位移的大小就是圆弧的长度,因为杠杆两端只能作标准圆周运动:由数学得知,圆弧长度只与半径成正比,那就得出了:力*半径 要两半相等,而该垂直力的力臂就是半径的长度,由此得出该公式的成立。
H. 探究杠杆平衡条件时使杠杆在水平平衡
如果杠杆重心在左侧,杠杆会自动向左偏转,相当于左侧挂了重物,这样,左侧施加的力就会减小,影响对平衡规律的判断。
I. 小强在探究“杠杆的平衡条件”时,如图所示,下面是他所设计的探究“杠杆平衡条件”的步骤:①把杠杆的中
(1)探究杠杆平衡条件实验时,应先进行的是杠杆的组装与调平,第①步骤中,只描述了杠杆的组装,没有调平的步骤,因此是不完整的;
(2)根据杠杆平衡的条件,在第1组实验数据中,2N×0.3m≠1N×0.4m,而是2N×0.3m=1N×0.6m,所以第1组数据错误,阻力臂实际值为0.6m;
(3)因杠杆仍在水平位置平衡,所以设计的拉力方向不要与杠杆垂直即可,支点到力的作用点的距离不再是力臂,这样做研究杠杆平衡的条件实验,得到结论就不能是:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.故杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂如图所示:.
故答案为:(1)第①;把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平平衡;(2)0.6;(3)见上图.
J. 探究杠杆平衡条件
探究杠杆平衡条件的实验中,要把杠杆水平调平,可以消除杠杆重力对杠杆平衡的影响。
即:把杠杆的重心调节到支点处,于是杠杆自身的重力的力臂为0,这样,杠杆自身的重力既不属于动力,又不属于阻力,可以不考虑了。