在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干.
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向 ________调,直到杠杆在水平位置平衡为止.
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm.该同学根据这些数据能否得出探究结论?________.理由是:________.
(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件.这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为前一种还是后一种实验方案好并说明理由:________.
(4)如图所示,杠杆在水平位置平衡.如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆 ________端将下沉.
解:(1)杠杆由于自身重力的原因,杠杆右端下沉说明右端力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向左调;
(2)杠杆平衡条件是规律性结论,必须经过多次实验验证才行,只有一次实验数据,偶然性太大,不能反映普遍规律;
(3)在水平位置便于测量力臂;
(4)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得:
杠杆在水平位置平衡时:左边=3G×2L=6GL;
右边=2G×3L=6GL;
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码后:左边=4G×2L=8GL;
右边=3G×3L=9GL;
杠杆不再水平平衡,右边会下沉.
故答案为:
(1)左;
(2)不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律;
(3)杠杆在水平位置的实验方案好;理由:便于测量力臂;
(4)右.
当杠杆处于水平平衡时,便于测量力臂;
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2求出力的大小.
(1)杠杆平衡是指杠杆保持静止不动或匀速转动的状态.
(2)杠杆平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:F1L1=F2L2或者;
(3)杠杆可以在任意位置保持平衡但是为了便于测量力臂,最好是在水平位置保持平衡;
(4)当左右两侧力与力臂的乘积不相等时,杠杆会转动,直到在新的位置找到平衡.
点评:考查杠杆的平衡条件及应用,本题中涉及实验到的注意事项很特殊,多次测量的目的不是为了减小误差而是为了总结普遍规律;
对于已经平衡的杠杆,改变条件后判断杠杆是否还能保持平衡,有两种方法:一是按力和力臂的乘积;二是按比例的方法.
物理学习经验分享:光学问题抓“法线”;力学题目要从受力的分析,两力平衡入手;解电学问题要分析电路的性质。是串联还是并联?弄清各个电表测量的是什么量?是总压还是分压?是总流还是分流?各个电键的作用是什么?控制什么用电器?滑动变阻器有效部位是什么?抓住这些信息分析,问题大都可以迎刃而解。