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6.小明所在的小组利用杠杆做“探究杠杆的平衡条件”

(1)实验中(如图1),他们在A点挂3个钩码,在B点挂2个钩码,杠杆恰好在原位置平衡,于是他们就得到了杠杆的平衡条件,你认为他这样就得出结论存在的问题是只进行一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性.
(2)该组同学想用弹簧测力计和钩码进行实验,设计实验时提出了两种方案:一种按图2进行实验,一种按图3进行实验.你认为按图3实验方案更好,理由便于从杠杆上直接测量力臂.
(3)实验结束后,该小组的小马同学提出了新的探究问题“如果支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否依然成立,”于是采用如图4装置进行探究,他发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,其原因是受杠杆自身重力的影响.

分析 (1)掌握杠杆平衡条件:F1L1=F2L2.为得到的结论具有普遍性,应多做几次实验;
(2)掌握力臂的概念,是从支点到力的作用线的距离;
(3)当支点在杠杆的中点时,其重心恰好通过支点,所以平衡条件不受杠杆重力的影响,若支点不在中心处,便要考虑杠杆的重力.

解答 解:
(1)只有一次实验总结实验结论是不合理的,一次实验很具有偶然性,要多进行几次实验,避免偶然性;
(2)由图2可知,弹簧的拉力与杠杆不垂直,不能直接从杠杆上读取力臂,由图3所示可知,弹簧拉力与杠杆垂直,力的作用点到支点的距离就是力臂,可以直接从杠杆上读取力臂,方便实验操作,因此实验时采用图3所示实验方案;
(3)由于支点不在中点时,杠杆还受自身重力的影响,所以测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.
故答案为:(1)只进行一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性;(2)3;便于从杠杆上直接测量力臂;(3)受杠杆自身重力的影响.

点评 杠杆平衡条件应用比较广泛,利用杠杆平衡条件可以判断杠杆是否平衡、力臂大小、力的大小等.

练习册系列答案
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(2)调节完毕后,当在杠杆B点挂3个质量相同的钩码,如图乙所示,那么在杠杆的D点挂4个质量相同的钩码,才能使杠杆恢复在水平位置平衡.
(3)实验中在杠杆的A点或C点使用弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应使弹簧测力计挂在A点,且拉力的方向是竖直向上.

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(1)在测量时,使杠杆在水平位置保持平衡,其目的是为了便于测量力臂.
(2)若在杠杆两边挂上钩码后发现杠杆不平衡,则应该通过加减钩码或调节钩码的位置来使其平衡.
(3)如表为某同学所设计的实验方案和实验记录.
实验
序号
实验方案动力
(牛)
动力臂
(米)
阻力
(牛)
阻力臂
(米)
1挂等量的钩码,分别作为动力和阻力.20.0520.05
2挂不等量的钩码,分别作为动力和阻力.40.0360.02
3挂钩码、用弹簧测力计拉,分别作为动力和阻力.30.021.50.04
4挂钩码、用弹簧测力计拉,分别作为动力和阻力.5.80.0450.04
a、该同学设计多种实验方案的目的是得出普遍性结论,避免偶然性.
b、实验序号4的数据显然发生错误,若记录无误,则错误的原因可能是弹簧测力计没有竖直向下拉动.
(4)该同学在学习了机械功后,认为力×力臂的单位恰好是“牛×米”,那么就可以将“力×力臂”的单位合写成“焦”.你认为该同学的认识是错误的(选填“正确”或“错误”).

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