扎西和小玲探究杠杆平衡条件实验.
(1)提供实验器材有:带刻度的杠杆、支架、8个钩码、________.
(2)实验时,发现杠杆的左端高于右端,则应将左端的平衡螺母向 ________调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,这样便于在杠杆上直接读出 ________.
(3)在实验中,扎西将钩码挂在如图所示的位置,小玲怎么挂钩码,才能使杠杆在水平位置平衡?请你在图中画出钩码的挂法.
(4)分析表格中的数据,可知杠杆的平衡条件为:________.
实验 次数 | 动力 F1(N) | 动力臂 L1(cm) | 阻力 F2(N) | 阻力臂 L2(cm) |
1 | 0.5 | 20 | 1.0 | 10 |
2 | 1.5 | 20 | 1.5 | 20 |
3 | 4.0 | 10 | 2.0 | 20 |
解:(1)探究杠杆平衡条件的实验中,所测量的物理量是力臂和力的大小,而器材中缺少测量力的大小的工具,即测力计,所以提供的器材还应有:测力计.
(2)发现杠杆的左端高于右端,根据杠杆的平衡条件,为了使它在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向左调节.
杠杆在水平位置平衡时,支点到力的作用点的距离正在杠杆上,便于直接从杠杆上读出力臂的大小.
(3)利用杠杆的平衡条件计算:左边=3×2=右边=F1×3,所以F1=2,钩码的挂法如图:
(4)分析表中数据可知:0.5×20=1.0×10,1.5×20=1.5×20,
4.0×10=2.0×20,所以,F1L1=F2L2.
故答案为:(1)测力计;(2)左、力臂的大小;(4)F1L1=F2L2.
(1)探究杠杆平衡条件的实验中,器材的选用是根据所测量的物理量(如力臂、力的大小)来确定.
(2)杠杆在水平位置平衡时能便于从杠杆上直接测量力臂,使用杠杆时,首先要调节杠杆两端的调节螺母,使杠杆处在水平位置并保持平衡.
(3)根据杠杆的平衡条件计算后,再去设计.
(4)实验数据分析时,要从多方面、多种计算方法去归纳出物理规律.
点评:本题从杠杆实验的器材、要求、过程、数据的分析处理等全方面地考查了杠杆平衡条件的实验.