在研究杠杆平衡条件的实验中:
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆在不挂钩码,当杠杆静止时,发现杠杆左端高、右端低,此时应把左端的平衡螺母向________调节,直到杠杆保持在________位置平衡.这样做的好处是________
(2)在杠杆两端挂钩码,不断改变动力或动力臂的大小,调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆重新平衡,记录数据如表:分析数据,用F1、F2、l1和l2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,则杠杆的平衡条件可表示为________
(3)第三次有数据缺失,请根据所学把它补上.
次数 | F1/N | L1/cm | F2/N | L2/cm |
1 | 1 | 8 | 2 | 4 |
2 | 2 | 8 | 1 | 16 |
3 | 2 | ________ | 3 | 8 |
解:(1)发现杠杆左端高、右端低,杠杆重心应左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直至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,所以这样做的好处是便于直接读取力臂.
(2)分析表中的实验1、2数据,发现动力×动力臂=阻力×阻力臂,用F1、F2、L1和L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆平衡条件可表示为:F1l1=F2l2.
(3)∵F1l1=F2l2.
∴F1===12cm;
(4)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据便于找出物理规律.
故答案为:(1)左,水平.便于直接读取力臂;(2)F1l1=F2l2;(3)12;(4)便于找出物理规律.
(1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来.
(2)将实验1、2数据中动力×动力臂与阻力×阻力臂的积相比较即可得出结论.
(3)根据杠杆平衡条件:F1l1=F2l2即可求出;
(4)实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律
点评:(1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡;
(2)初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值,使测得的数据更准确,有些是为了寻找普遍规律,探究杠杆平衡的条件多次测量就是为了寻找普遍规律.