内容正文:
中考得高分物理实验与探究
探究实验22犭
探究影响浮力大小的因素
卸知识回顾。
一、实验方法
法.
二、实验装置
A
盐水
甲
内
三、实验关键
1.比较浮力的大小:将物体浸入液体中,比较弹簧测力计的示数。
2.探究浮力与物体排开液体的体积的关系:控制
不变,只改变
3.探究浮力与液体密度的关系:控制
不变,只改变
4.探究浮力与物体浸没在液体中深度的关系:控制
不变,只改变
四、要点探究
1.在“探究鸡蛋的浮与沉”实验中,为什么向水中加盐?实验中如何判断鸡蛋所受浮力的变化
情况?
提示:加盐可以改变液体的密度;鸡蛋上浮,说明鸡蛋受到的浮力变大了,
2.在探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时,怎样判断浮力的大小?
提示:根据弹簧测力计的示数判断浮力的大小,由称重法(F滓=G物一F示)可知,弹簧测力计
的示数变大,说明物体受到的浮力变小.
Q示例典范。
在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,老师利用如图1所示的器材做演示实验并请同
学们仔细观察,他用弹簧测力计竖直吊着物块,然后将其逐渐浸入水中直到物块完全浸没,发
现弹簧测力计的示数不断减小,由此同学们进行了如下猜想,
猜想一:浮力大小可能与液体的密度有关,
猜想二:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关,
猜想三:浮力大小可能与物体浸入液体中的深度有关。
为了验证上述猜想,小波同学进行了如图2所示的一系列实验.
92
第一部分教材实验
盐水
C
图1
图2
0.6N
0.8N
0.4N
0.4N
小明的方案
小华的方案
图3
(1)小波同学观察图2的A、B、C中的实验现象发现:随着物体浸入液体中的深度的增加,物体
所受的浮力变大,于是他得出结论:浮力的大小跟物体浸入液体中的深度有关.你认为小波
同学的结论是
(选填“正确”或“错误”)的,原因是
(2)由图2的A、B、C、D中的实验现象可以得出:浮力的大小与物体
有关.
(3)物体浸没在盐水中时所受浮力大小为
N,方向
(4)比较图2的
三次实验现象可知:浮力的大小与液体密度有关
(5)小安同学还猜想:浮力的大小可能和物体的形状有关.小明和小华分别利用重为1N的橡皮泥、弹
簧测力计、细线、烧杯和水进行探究他们将各自的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行实验,实
验过程及相关数据如图3所示,他们经过交流发现实验结论不一致,你认为
的实
验方案得出的结论更可靠,另一方案得出的结论不可靠的原因是
(6)实验时应先测物体的重力,再将其放入水中读出弹簧测力计的示数.若改变先后顺序会使浮
力的测量值
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(7)下列能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体橡皮泥下表面到水面距离五关系的图像
是
FN
h/cm
h/cm
h/cm
hicm
B
C
D
幽提分训练营⊙
1.小明用一块柱形合金块探究影响浮力大小的因素,他将该合金块标注成4等份,进行了如图所示
的探究实验,
93通
中考得高分物理实验与探究
心32
5菲能
甲
(1)由图甲可知,柱形合金块的重力为
N;如图乙所示,当合金块部分浸入水中,合金块所
受的浮力为
N.
(2)根据图甲、乙、丙、丁可以得出的结论是:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体
所受浮力越
(3)小明对图丁实验方案进行了修改,设计了如图戊所示的方案进行探究,此时弹簧测力计的示
数F
(选填“>”“<”或“=”)4N(忽略绳子体积)
(4)完成以上实验后,小明看见实验室有酒精和盐水,则还可以探究浮力与
的关系;他将
图丁中的水换成酒精,则弹簧测力计示数
(选填“变大”“变小”或“不变”)
2.如图所示,小军在做“探究圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验(g取10N/kg,
p水=1×103kg/m3).
水
安液体
A
0
(1)由步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与
有关,与物体浸在液体
中的深度
(选填“有关”或“无关”)
(2)由步骤A、
可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关
(3)根据图中的实验数据可计算出,该液体的密度为
kg/m3.
(4)如果在步骤E中物体接触了容器底且对容器底有力的作用,则所测液体密度将
(选
填“偏大”“偏小”或“不变”)
(5)步骤F中,用弹簧测力计提着圆锥形物体从物体底部刚好接触水面开始缓慢浸入水中,下列
能正确反映该过程中弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入深度h的关系的图
像是
FN
FN
FN
FN
x
1
0234hcm
2 3 4 h/cm
01 2 3 4 /cm
0 1 2 3 4 h/em
A
B
C
D
x94
第一部分教材实验
3.兴趣小组的同学在探究浮力大小的影响因素.
Q
Q
00
非0.2
0.4
0.48N
04
0.16N
0.4
0.6
0.8
6.6
0.6
0.08N
0.
08
0.8
0.8
08
0.8
1.0非1.0
0.8
F1.0
1.0非1.0
1.0非1.0
1.0非1.0
水
水
水
盐水
T
E
图1
图2
(1)同学们提出如下猜想
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关;
猜想2:与物体排开液体的体积有关;
猜想3:与液体的密度有关
为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯
按图1中步骤进行实验.
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块,
②根据步骤A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不正确.小华的理
由是
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计步骤D,根据步骤A、B、D的测量结果可得:
浮力大小与物体浸在液体中的深度无关.请画出她实验时长方体物块的放置示意图.
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体排开液体的体积有关,
⑤根据步骤A,C、E得出浮力大小还与
有关。
(2)小华把4个磁力块组合成图2所示的物块后,她还能探究浮力大小与
的关系
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相
同的容积为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,
乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯水中,这时甲杯中水产生的
浮力为
N.这个实验说明,液体
(选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力.
(g取10N/kg)
4.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小丽提出如下猜想.
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关,
(1)小丽用重为3N的物体A做了如图甲、乙、丙所示的三次实验,验证了猜想
是正确
的.实验中,物体浸没时受到的浮力为
N
(2)小丽在验证猜想二时,根据测得的实验数据描绘出浮力与液体密度的关系图像,如图丁所示.
分析后发现,由于
,导致图像如图线a所示.由此可以推断:物体受到的浮
95通
中考得高分物理实验与探究
力大小与液体密度的关系图像应当是图线
,说明当
一定时,物
体所受浮力大小与液体密度成正比
Fa/N
A
B
A
水
水
水
1×103p液/(kgm3)
水
甲
乙
丙
丁
戊
(3)为验证猜想三,小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验,她将物体B逐渐浸入水
中,容器中的水面上升至图戊所示位置时,弹簧测力计示数恰好为零.取出物体B后(B带出
的水忽略不计),小丽又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到
(选填“O点之上”
“O点”或“O点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,判断浮力的大小与物体密度是否有
关同组的同学认为小丽的这个实验在操作上有一定难度,不容易控制,并有明显误差,你的
改进意见是
。中考新考法。
(创新装置)同学们利用杠杆设计了如下实验,可以探究浮力的大小与哪些因素有关,步骤如下.
B
A
B
A
B
浓盐水
甲
丙
(1)如图甲所示,一根轻质杠杆的支点为中点O,在其左右两端分别挂上完全相同的两个物体
A和B,杠杆在水平位置保持平衡,两个物体到支点的距离均为L.如图乙所示,取一只烧杯
放在物体A的下方,不断地向烧杯中加水,当物体A逐渐浸入水中时,需要同步调整物体B
的悬挂点,才能雏持杠杆水平平衡:当物体A刚浸没时,物体B恰好向左移动到距离支点号
的位置根据以上现象可知:物体所受浮力的大小与
有关
(2)将物体B再次移至原位置,并使其浸没在浓盐水中,如图丙所示.松手后,观察到杠杆
(选填“左”或“右”)端变高
(3)根据实验数据可以求出,物体A的密度是
kg/m3.若检查装置时发现物体A没有
完全浸入水中,则求出的物体的密度会
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).(p水=1
103kg/m3)
6pS=1×10Pa×10×10-‘m=100N,则要拉动吸盘刚好
离开玻璃板需要的拉力至少为100N,所以用量程0~5N的
弹簧测力计是不能测出大气压强的:吸盘的横截面积越大,
受到的大气压力越大,弹簧测力计的量程要求越大,所以应
选用横截面积小一些的吸盘,
5.(1)a①活塞②C注射器有刻度部分1.04×10
(2)偏小偏大(3)G一G(G+G)L
(4)上升解
2
2V
析:(1)若装置竖直放置,由于注射器自身的重力,所测的大
气压力会偏大,因此采用题图甲中a方式在山脚下估测大气
压比较合理.①该实验以活塞为研究对象,分析研究的是大气
对活塞的压力.②因为大气压强是一定的,根据公式F=pS
可知,受力面积越小,大气压力越小,所以当弹簧测力计量程
不够时,可选横截面积小的C注射器:用刻度尺测出注射器
有刻度部分的长度为10.00cm,则活塞的横截面积S,=
2.5cm
LI
10.00cm
=0.25cm2,大气压p1=
S
2.6N
0.25×10-4m2
=1.04×10Pa.(2)注射器小孔内的空气无法
排尽,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力偏小,即大气
压力的测量值偏小,则测得的大气压会偏小:若活塞和注射
器筒间的摩擦力偏大,这样会使拉动活塞时的拉力偏大,即
大气压力的测量值偏大,则测得的大气压会偏大.(3)题图丙
中,当活塞向左滑动时,它受到向左的拉力、向右的大气压力
和向右的滑动摩擦力的作用而处于平衡状态,所以有G1
f+F;当活塞向右滑动时,它受到向左的拉力、向左的滑动
摩擦力和向右的大气压力的作用而处于平衡状态,而摩擦力
不变,大气压力也不变,所以有G:=F-∫,则f=G1二G
2
_F_F=G+G:L.(4)把气
F=1G三,大气压强力5=一
2V
压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高
度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压
入玻璃管中,因此管内水柱会上升
【中考新考法】
(1)10.002(2)用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,
则证明气密性不好,如果不容易拉动,则证明气密性良好
(3)201×10(4)①12②2×10解析:(1)由题图甲可
知,刻度尺的分度值为0.1cm,注射器有刻度部分的长度1
10.00cm:注射器的容积V=20mL=20cm3,则活塞的横截面
积S=Y=20cm
=2cm.(2)排尽简内的空气,然后用橡皮帽
10 cm
封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是:用
手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,则证明气密性不好,
如果不容易拉动,则证明气密性良好.(3)由题图乙可知,弹簧测
力计的分度值为0.2N,示数为20N,此时弹簧测力计的拉力等
于大气对活塞的压力,则F大气正=20N,外界大气压的值p=
F大压20N
S2X104m2
=1×10Pa.(4)①注射器内被封闭的气体
体积为4cm3,再用弹簧测力计拉动活塞时,弹簧测力计的拉力
与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的
压力,即F十F内=F大气匹,由(3)可知,外界大气压对活塞的压
力F大E=20N,由此可得下表:
注射器内气体体积V/cm
8
10
16
20
弹簧测力计示数F/N
10
13.3
15
16
注射器内气体对活塞的压
10
6.7
力F内N
观察表中的数据可以发现,注射器内的气体体积变为原来体积
的2倍时,注射器内气体对活塞的压力减半,即注射器内的气体
体积V与气体对活塞的压力F内成反比.注射器内气体体积为
20cm3时,注射器内气体对活塞的压力为4N,因此注射器内气
体体积为10cm3时,注射器内气体对活塞的压力为8N,此时
弹簧测力计示数为20N一8N=12N.②当注射器内气体体积
F
为20cm时,由压强公式力=S可得,注射器内气体压强
F内
4N
力内三
S2X10-4m
=2×10'Pa.
探究实验22探究影响浮力大小的因素
【知识回顾】
控制变量液体密度物体排开液体的体积物体排开液体
的体积液体密度液体密度和物体排开液体的体积物体
浸没在液体中的深度
【示例典范】
(1)错误没有控制物体排开液体的体积相同(2)排开液体的
体积(3)1.2竖直向上(4)A、D、E(5)小华没有控制橡
皮泥排开液体的体积相同(6)偏大(7)B解析:(1)小波得
出的结论是错误的,物体浸入液体中的深度变化的同时,排开液
体的体积也在变化,没有控制排开液体的体积相同.(2)根据题
图A、B、C、D可知,当液体密度相同时,物体排开液体的体积越
大,浮力越大.(3)由F浮=G一F拉可求出浮力的大小,这种方法
叫作称重法,由题图2的E可知,弹簧测力计示数为2.8N,物
体浸没在盐水中时所受浮力F浮=G一F拉=4N一2.8N=
1.2N:浮力的方向是竖直向上的,(4)根据控制变量法,由题图2
的A、D、E可知,浮力大小与液体的密度有关.(5)从实验可以看
出要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证其他因素不变,
所以小华的实验方案更可靠,另一方案结论不可靠的原因是没
有控制橡皮泥排开液体的体积相同.(6)实验时应先测物体的重
力,再测浮力,若改变先后顺序,取出物体时,物体上沾有水会使
测得的重力偏大,而将物体放入水中读出的弹簧测力计的示数
不受影响,根据F浮=G一F拉可知,浮力的测量值偏大(7)h变
大时,物体排开水的体积V排先变大后不变,则F浮先变大后不
变,F先变小后不变,B符合题意
【提分训练营】
1.(1)4.80.2(2)大(3)=(4)液体密度变大解析:
(1)由题图甲可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为
4.8N,即合金块的重力为4.8N;由题图乙可知,合金块所受
浮力F浮=G一F拉=4.8N一4.6N=0.2N.(2)由题图甲、乙、
丙、丁可知,液体的密度相同,物体排开液体的体积越大,弹
簧测力计的示数越小,由称重法F浮=G一F拉可知,物体所
受浮力越小,所以可得结论:当液体密度一定时,物体排开液
体的体积越大,物体所受浮力越大.(3)浮力大小与物体所处
的深度无关,题图戊中合金块排开液体的体积与题图丁中的
相同,故题图戊中弹簧测力计示数仍为4N.(4)浮力与液体
密度有关,酒精和盐水可用于探究浮力与液体密度的关系:
物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体所受浮力
越大,将水换成酒精,液体密度变小,所受浮力变小,由称重
法F浮=G一F拉可知,弹簧测力计示数变大.
2.(1)物体排开液体的体积无关(2)D、E(3)0.8×10
(4)偏大(5)B解析:(1)由步骤A、C、D可知,物体浸在水
中的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,根据
F浮=G一F可知,物体受到的浮力相同,则说明物体受到的
浮力大小与物体浸在液体中的深度无关;由步骤A、B、C可
知,物体浸在水中的体积变大,弹簧测力计的示数变小,根据
F浮=G一F可知,物体受到的浮力变大,则说明物体排开液
体的体积越大,受到的浮力越大.(2)要探究物体受到的浮力
大小与液体的密度的关系,需要控制物体排开液体的体积不
变,改变液体的密度,由步骤A、D、E可知,物体排开液体的体
积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,物体受到
的浮力不同,这说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关
(3)由步骤A可知,物体的重力G=4N,由步骤A、D可知
物体浸没在水中时受到的浮力F浮水=G一F'=4N一3N=
1N,物体的体积V=V集=F整
IN
P水g1×103kg/m3×10N/kg
1×10-·m3:由步骤A、E可知,物体浸没在液体中时受到的
浮力F#=G-F=4N-3.2N=0.8N,则Pa=Vg
F浮液
0.8N
1×10-4m3×10N/kg
=0.8×103kg/m3.(4)如果在步骤E
中物体接触了容器底且对容器底有力的作用,弹簧测力计的
示数会减小,根据F浮=G一F可知,浮力偏大,所测液体的
密度偏大(5)因为圆锥形物体“下小上大”,圆锥形物体浸没
水中之前,随着圆锥形物体浸入水中的深度增加,排开水的
体积也增加,且排开水的体积的增加的速度在变大,根据
F浮=P液V排g可知,浮力变大,且浮力的增加的速度在变
大:根据F浮=G一F可知,弹簧测力计的示数变小,且示数
的减少的速度在变大;圆锥体浸没后,所受浮力不变,弹簧测
力计的示数也不变.B符合题意
3.(1)②没有控制物体排开液体的体积相同③如图所示
⑤液体密度(2)物体的形状(3)1能
40.48N
水
解析:(1)②根据控制变量法可知,探究物体所受浮力的大小
与物体浸在液体中的深度的关系时,应控制液体的密度和物
体排开液体的体积相同,改变物体浸在液体中的深度,但步骤
B、C中没有控制物体排开液体的体积相同.③由步骤B、D可
知,此时弹簧测力计示数都为0.48N,物体排开液体的体积等
于2个小长方体磁力块的体积,因此可以在步骤D中将4个
相同的小长方体磁力块组成的长方体物块横着放,让下面的2
个小长方体磁力块浸没在水中,这样既控制了物体排开液体
的体积相同,又改变了物体浸在液体中的深度,如答图所示.
⑤比较步骤A、C、E可知,随着液体密度的增大,弹簧测力计的
示数减小,由称重法可知,物体所受浮力增大,说明浮力的大
小还与液体密度有关.(2)由题图2可知,此时小华改变了物体
的形状,因此她还能探究浮力大小与物体的形状的关系.(3)甲
杯中水的重力G甲=m甲g=50X10-3kg×10N/kg=0.5N,乙
杯浮在甲杯水中,由物体的漂浮条件可知,甲杯中水对乙杯产
生的浮力F浮=G乙=m乙g=100×103kg×10N/kg=1N
0.5N,因此液体能产生比自身重力大的浮力.
4.(1)一2(2)将物体受到的拉力当作浮力c物体排开液
体的体积(3)O点将两个体积相同、密度不同(密度均大
于水)的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小解析:
(1)题图甲、乙、丙所示的三次实验中,物体浸在水中的体积
不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法F浮=G一F拉可知,
物体受到的浮力不同,故物体所受浮力与物体排开液体的体
积有关,可验证猜想一是正确的:由题图丙可知,物体浸没时
弹簧测力计的示数为1N,则物体浸没时受到的浮力F浮=
G-F拉=3N一1N=2N.(2)由F浮=P液V排g可知,物体受
到的浮力大小与液体密度有关,密度越大,浮力越大,拉力越
小,故图线a是由于将物体受到的拉力当作浮力所致,物体受
到的浮力大小与液体密度的关系图像应当是图线℃,说明当
物体排开液体的体积一定时,物体受到的浮力大小与液体的
密度成正比.(3)探究浮力与物体密度的关系时,需控制物体
排开液体的体积相同,则应将物体A缓慢浸入水中,使水面
上升到O点处,读取弹簧测力计的示数;为方便实验,减小误
差,改进意见是将两个体积相同、密度不同(密度均大于水)
的实心物体分别浸没在水中,比较浮力大小
【中考新考法】
(1)物体排开液体的体积(2)右(3)1.5×103偏大解析:
(1)杠杆右侧所受的力大小不变,力臂变短,左侧力臂不变,为保
持杠杆平衡,根据杠杆平衡条件可知,杠杆左侧所受的力变小,
则物体A所受拉力也变小,由称重法F浮=G一F拉可知,物体
A所受浮力变大,而此过程中液体密度不变,物体排开液体的
体积变大,说明物体所受浮力与物体排开液体的体积有关.
(2)将物体B浸没在浓盐水中,物体排开液体的体积相同时,液
体的密度越大,物体所受的浮力越大,杠杆所受的力越小,故右
L
端高.(3)题图乙中,根据杠杆平衡条件可得,F左L=mg·3,
即F在=
=3mg,则A受到的拉力F数=F在=3mg,由称重法
F浮=G-F拉可知,A所受浮力F浮=G-F丝=mg一3mg=
2
mg,A浸没在水中,根据阿基米德原理可得,物体A的体积
V=V排
=F=2m,则物体A的密度p=V-2m=2P水=
mm 3
P水g3p水
3p水
之×1×10kg/m=1.5×10kg/m;若物体A没设有完全浸入
3
水中,则所测的物体A的体积将偏小,由密度公式P=罗可知,
质量一一定时,体积偏小,密度会偏大
探究实验23探究杠杆的平衡条件
【知识回顾】
水平
【示例典范】
(1)达到右(2)力臂(3)F1l1=F12B(4)2左
(5)左端下沉(6)1老虎钳可以改变力的方向变大错
误解析:(1)题图甲中,杠杆处于静止状态,此时杠杆达到平衡
状态:杠杆的右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡
螺母向右调节.(2)让杠杆在水平位置平衡,动力和阻力的方向
与杠杆垂直,可以直接从杠杆上读取力臂,便于测量力臂.(3)由
题图乙、丙、丁可知,杠杆的平衡条件是F111=F2l2(或动力X
动力臂=阻力X阻力臂);进行多次实验,是为了得出普遍性结
论,避免偶然性,B正确.(4)设杠杆每个小格的长度为L,每个
钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得,4G×2L=nG×
4L,解得=2,则应在B点挂2个钩码;若钩码同时向远离支
点O的方向移动1格,则左端力与力臂的乘积为4G×3L=
12GL,右端力与力臂的乘积为2G×5L=10GL,由12GL>
10GL可知,杠杆的左端下沉.(5)题图丁中杠杆两端的钩码各撤
掉1个,此时2G×4L>G×6L,故杠杆左端下沉.(6)每个钩码
的重力G=1N,根据杠杆平衡条件可得,2G×2L=F×4L,解
得F=G=1N;此时动力臂大于阻力臂,杠杆属于省力杠杆,老
虎钳是省力杠杆,筷子是费力杠杆,则此时杠杆的类型与老虎
钳相同:将钩码换成弹簧测力计的好处是可以改变力的方向:
将拉力方向转到虚线位置时,动力臂变小,阻力和阻力臂不变,
根据杠杆平衡条件可知,动力变大:由此得到“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”的实验结
论是错误的,力臂是支点到力作用线的距离,
【提分训练营】
1.(1)右(2)25(3)将弹簧测力计移到杠杆左端(4)F:与
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其力臂的乘积最大解析:(1)由题图甲可知,杠杆左端下
沉,为使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母
向右移动.(2)题图乙中,杠杆水平平衡,弹簧测力计对杠杆竖
直向下的拉力是动力,则动力臂在杠杆上,弹簧测力计悬挂
点到支点的距离就等于动力臂,由于每一格的长度为5cm,
所以动力臂的长度l1=5cm×5=25cm.(3)要使弹簧测力计
向上拉,拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动,即要将弹簧
测力计移到杠杆左端.(4)作用在A点的三个力虽然大小相
等,但F1、F:对应的力臂较小,F,对应的力臂最大,F:与其
力臂的乘积最大,所以对杠杆转动的作用最大.
2.(1)右(2)实验次数太少,结论具有偶然性(3)左(4)不
变解析:(1)为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平
衡,由题图甲可知,杠杆右端偏高,需要将平衡螺母向右调节,
(2)只做了一次实验,根据一组实验数据得出的结论具有偶
然性,为得出普遍性的结论,要多次测量.(3)设一个钩码重为
G,杠杆一格的长度为L,杠杆在水平位置平衡后,如果将两
边钩码同时向远离支点的方向移动一格,左端力与力臂的乘
积为3G×5L=15GL,右端力与力臂的乘积为2G×7L=
14GL,因此左端下沉.(4)弹簧测力计沿竖直方向,缓慢拉动,
使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度,此过程中,动力臂和
阻力臂都变小,由几何知识可知,动力臂和阻力臂的比值不
变,所以阻力和动力的比值也不变,阻力大小不变,则弹簧测
力计拉力的大小不变
3.(1)平衡右(2)弹簧测力计斜拉时支点到力的作用点的
距离不是力臂>(3)在偏大解析:(1)杠杆静止时处
于平衡状态;由题图甲可知,应将平衡螺母向右调节,使杠杆
在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量力臂.(2)力臂等
于支点到力的作用线的距离,题图乙中弹簧测力计斜拉,此
时支点到力的作用点的距离不是力臂:由题图乙、丙可知,阻
力、阻力臂相同,题图乙中的动力臂更小,则题图乙中的动力
更大,即F1>F1.(3)杠杆的支点在杠杆中心偏上位置,题图
甲中杠杆处于静止状态,说明杠杆受到的重力和支持力平
衡,则杠杆的重心和支点在同一竖直线上;如果实验前杠杆
左端重,小明直接按题图丙进行实验,此时杠杆的重力对杠
杆转动产生了影响,导致弹簧测力计对杠杆的拉力偏大.
4.(1)处于右(2)便于测量力臂1.5(3)B(4)顺时针
(5)杠杆自重对实验有影响解析:(1)杠杆静止时处于平衡
状态:杠杆左端偏低,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右
端的平衡螺母向右移动.(2)实验时调节杠杆在水平位置平衡
的目的是便于测量力臂大小:钩码重为0.5N,设杠杆每小格
的长度为L,弹簧测力计的示数为F:,根据杠杆平衡条件可
知,2×0.5N×3L=FBX2L,解得FB=1.5N.(3)左边的钩
码个数和位置保持不变,即阻力与阻力臂的乘积为定值,根
据杠杆平衡条件可知,动力与动力臂的乘积也为定值,当弹
簧测力计和杠杆的夹角从0°逐渐增加到90°时,动力臂越来
越大,所以动力越来越小:当弹簧测力计和杠杆垂直即日为
90°时,动力臂最大,动力最小:当弹簧测力计和杠杆的夹角从
90°逐渐增加到180°时,动力臂越来越小,动力越来越大;0为