内容正文:
第十二章 简单机械
重点实验突破
一、以练代讲
1. 天平和杆秤在古籍中被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小明利用如图所示的器材对“杠杆的平衡条件”进行了探究。
重点实验突破
(1)实验前杠杆静止在如图甲所示的位置,此时应将杠杆两端的平衡螺母向______(填“左”或“右”)端调节,使杠杆在________位置平衡,这样做的目的是______________。
右
水平
便于测量力臂
重点实验突破
(2)调节钩码的数量和位置,使杠杆重新在水平位置平衡,测量出杠杆平衡时各个力及其力臂如下表,由以下实验数据,可得出杠杆的平衡条件:________________。(用F1、l1、F2、l2表示)
F1l1=F2l2
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
重点实验突破
(3)如图乙所示,由杠杆的平衡条件可知杠杆的_____(填“左”或“右”)端会下沉;要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码各自数量的前提下,仅需把左侧钩码________________。
左
向右移动一格
重点实验突破
(4)进行实验探究时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图丙所示。这样做的最终目的是便于________。
A. 正确认识力臂
B. 测量力臂的大小
C. 直接读出拉力的大小
D. 提供不同方向的拉力
A
重点实验突破
(5)如图丁所示的杆秤,现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件,杆秤的刻度应是____(填“均匀”或“非均匀”)的。
均匀
重点实验突破
二、对应练习
2. 小梅在物理老师的指导下,利用一个重物、细线、若干钩码及杠杆来探究“杠杆平衡的条件”。
重点实验突破
(1)实验时,小梅决定先保持阻力F2和阻力臂l2不变,探究 “杠杆平衡时,动力臂和动力之间的关系”。小梅通过实验得到的实验数据如表1
所示,保持阻力F2和阻力
臂l2不变,探究杠杆平衡
时动力臂和动力之间的
关系。
序号 动力F1/N 动力臂l1/m
1 0.5 0.20
2 1.0 0.10
3 1.5 0.07
4 2.0 0.05
5 2.5 0.04
重点实验突破
分析表1中的数据,小梅得出的结论:保持阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力臂l1跟动力F1成________关系。
反比例
重点实验突破
(2)在前面实验基础上,小梅进一步猜想:在更普遍的情况下,杠杆平衡时可能满足“动力F1×动力臂l1=阻力F2×阻力臂l2”。为了验证此猜想,小丽通过实验得到的实验数据如表2所示。
序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 1.0 0.10 1.0 0.10
2 1.5 0.08 1.5 0.08
3 2.0 0.07 2.0 0.07
重点实验突破
小梅认为,表2中小丽的实验数据缺乏普遍性,用来验证她的猜想不够充分,于是对小丽的实验和收集数据提出了具体的建议。小梅的建议:小丽还要在___________________的情况下进行实验和收集数据。
动力和阻力不相同
重点实验突破
3. 某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置如图所示,每个钩码质量都相等。
(1)杠杆在图甲位置静止,此时杠杆
______(填“是”或“不是”)处于平衡
状态。
是
重点实验突破
(2)图乙中在B处挂________个钩码,可使杠杆在水平位置平衡,若把A、B处所挂钩码同时向O点移1格,则杠杆会出现__________现象。
2
右端下降
重点实验突破
(3)如图丙所示,用大小为F1和F2的两个力在B处向下拉杠 杆,杠杆仍在水平位置平衡,则F1________(填“>”“=”或“<”)F2。
<
重点实验突破
(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O转动(转轴阻力忽略不计),如图丁所示。
重点实验突破
他先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在图示位置平衡,此时CD水平;接着他将挂在G点的钩码先后挂在______________________两个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡,则说明小明的观点是________ (填“正确”或“错误”)的。
D、N(或D、P或N、P)
错误
重点实验突破
4. 用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图(a)所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段。A、B哪
段重些呢?小红、小明、小亮三个同学
提出各自的猜想,小红:A较重;小明:
B较重;小亮:A、B一样重。
重点实验突破
为探究A、B轻重问题,小明在等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验。杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图甲、乙、丙所示。
重点实验突破
(1)根据图中甲、乙、丙的实验,可以判断______的猜想是正确的。
小红
重点实验突破
(2)根据图中甲、乙、丙的实验情境,该同学得出结论:只要满足“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡。
重点实验突破
这个结论是________(填“正确”或“错误”)的,用图中丁的装置来说明判断的方法:_____________________________
______________________________
______________________________。
错误
将弹簧测力计斜拉,比较动力×
动力作用点到支点的距离和阻力×
阻力作用点到支点的距离的大小
重点实验突破
$$