内容正文:
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模块五 功和机械能、简单机械
第十二章 简单机械
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实验考点33 探究杠杆的平衡条件
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1.实验器材:杠杆、铁架台、钩码等。
2.调节杠杆两端__________,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡。
平衡螺母
考点33
探究杠杆的平衡条件
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3.实验前杠杆的调平:左高往____调,右高往____调。
4.支点处于杠杆中央的目的:__________________________。
5.调节杠杆在水平位置平衡的目的:___________________。
6.实验过程中______调节平衡螺母。
7.将一端钩码换成弹簧测力计的好处是能直接测出拉力的大小,实验操作更方便。
8.在平衡杠杆的两端加、减钩码或移动钩码后,若 ,则哪边力与力臂的
乘积大,杠杆的哪端就下降。
左
右
消除杠杆自重对实验的影响
方便直接读出力
臂
不能
考点33
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9.阻力和阻力臂不变,弹簧测力计拉力方向由竖直变倾斜其示数将变大,原因是拉
力的______变小。
10.实验时,如果只由一组数据就得出结论,偶然性太大,应获取多组实验数据归纳出普遍规律。
11.实验结论:_ ___________________________,即_____________。
力臂
动力×动力臂 阻力×阻力臂
考点33
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练习 杆秤是历史悠久的传统衡器,其本质是一个杠杆,称量时把物品放入秤盘中,然后将秤砣拨到合适的位置,待秤杆水平静止后,根据秤砣绳所对应的刻度,就可得出物品的质量。
用一个小小的秤砣为什么能称轻重不同的物品呢?带着这个问题,实验小组的同学们用杠杆、若干钩码,开始了对杆秤的研究。
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(1)实验前,杠杆如图甲所示,为了便于测量,需要向____调节平衡螺母,使杠杆
在 ______位置静止。
甲
乙
右
水平
【解析】 图甲中,杠杆的右端上翘,为了便于测量,平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置静止。
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(2)通过观察杆秤的称量过程,同学们提出了问题:在动力和阻力臂一定、杠杆平衡时,动力臂与阻力的大小有什么关系?于是大家利用图乙中的器材开始了研究。保持杠杆支点左侧钩码的位置不变,增加左侧钩码个数后,调整支点右侧钩码的位置,使杠杆水平平衡,并将数据记录在表格中。
实验次数 阻力 阻力臂 动力 动力臂
1 1 5 0.5 10
2 1.5 5 0.5 15
3 2 5 0.5 20
考点33
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分析表中的数据,可以得出在杠杆平衡时的结论:在动力和阻力臂一定时,动力臂
与阻力成____比。
正
【解析】 从表格中的数据可以看出:在动力和阻力臂不变时,阻力增大,动力臂也增大,且动力臂与阻力的比值保持不变,所以可得出结论:在动力和阻力臂一定时,动力臂与阻力成正比。
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丙
(3)由实验结论可知,杆秤的杆上所标的刻度值的间距应该
是______(选填“均匀”或“不均匀”)的。如图丙,在称量时,
秤砣放在 _ __点时,所称物品的质量应该是较大的。
均匀
【解析】 由(2)的结论可知,杆秤的杆上所标的刻度值的间距应该是均匀的;秤砣在 点时比在 点时的力臂小,根据在动力和阻力臂一定时,动力臂与阻力成正比知,在称量时,秤砣放在 点时,所称物品的质量应该是较大的。
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丁
(4)实验中小明曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平
衡”。为判断这一观点是否正确,小华制作了一个密度均匀的圆盘
(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心 转动(转轴阻力忽略不计),
如图丁所示。他先在圆盘的 点挂上4个钩码,又在 点挂上一定
数量的钩码后,圆盘在图示位置平衡,此时 水平;接着他将挂
在 点的钩码先后挂在_ ___________________________两个点又进
、 (或 、 或 、 )
错误
行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡,则说明小明的观点是______(选填“正
确”或“错误”)的。
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【解析】 由题意知,左右两边对圆盘的拉力不变,左边力和力臂不变,根据杠杆的平衡条件知,要使圆盘平衡,右边力和力臂也应保持不变,所以他可以将挂在 点的钩码先后挂在 、 (或 、 或 、 )两个点进行实验;由以上实验现象可知,力的作用点到支点的距离发生变化,并没有影响杠杆的平衡,故小明的观点是错误的。
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