小阳同学用一个左右各为12格的杠杆如图所示,一个量程为5N,分度值为0.2N的弹簧测力计做动力,一个重为6N的重物做阻力,两段质量不计的细绳做实验,证明“在杠杆平衡时,如果动力和阻力保持不变,则动力臂与阻力臂成正比”.为了读取力臂方便,他采用杠杆在水平位置平衡.请你根据小阳的实验完成下列问题:
(1)如果用点A表示动力在杠杆上的作用点,用点B 表示阻力在杠杆上的作用点,请在图中的杠杆上标出A点和B点.
(2)请写出主要实验步骤.
答:(1)为了便于拉动弹簧测力计,在杠杆的右端竖直向上拉动弹簧测力计.弹簧测力计的最大测量值小于重物的重,所以重物挂在A点,弹簧测力计的作用点在A点的右侧.如图.
(2)实验步骤:
①用细绳做成两个绳套,分别套在杠杆的A点和B点处,调节杠杆使其在水平位置平衡.将弹簧测力计的指针调节到零刻度处;
②在B点处挂6N重物,在A点处用力竖直向上拉弹簧测力计,调节A点处绳套的位置,当弹簧测力计的示数为3N,恰使杠杆在水平位置平衡.分别读出动力臂OA1和阻力臂OB1的长度,将上述数据记录表中;
③改变B点挂重物的位置,移动弹簧测力计的位置,使弹簧测力计的示数仍为3N,且杠杆在水平位置平衡,分别读出动力臂OA2和阻力臂OB2的长度,将上述数据记录表中;
④重复步骤③再做四次实验,分别读出各组动力臂和阻力臂OA3、OB3;OA4、OB4;OA5、OB5;OA6、OB6的长度,将上述数据记录表中.
(1)为了便于测量力臂的大小,实验时要使杠杆在水中位置平衡,并且竖直拉动弹簧测力计.
由于弹簧测力计的最大测量值小于重物的重,当阻力和动力在支点的同侧时,动力点要在阻力点的右侧;当阻力和动力在支点的两侧时,动力臂也要大于阻力臂.
(2)实验步骤:首先拴好绳套套在杠杆上,调节杠杆在水平位置平衡,并把弹簧测力计指针调零.
把重物挂在A点,在B点竖直向上拉动弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡,记下动力臂和阻力臂.
在不改变动力和阻力的情况下,改变阻力臂和动力臂使杠杆重新在水平位置平衡,为了使实验结论具有普遍性,要多进行几次实验.
点评:本题注意弹簧测力计最大测量值小于重物的重,限制了弹簧测力计和重物挂的大致位置.一定要注意,这是容易出现错误的地方.