六、探究杠杆的平衡条件
6.小明用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件,其中杠杆的刻度均匀,每小格为5 cm,每个钩码的重力均为0.5 N。


(1)如图甲所示,安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的
(2)如图乙所示,实验中小明在杠杆两侧挂上数量不同的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,此时调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于

(3)该实验进行多次测量的目的是
(4)如图丙所示,当弹簧测力计由图中位置逐渐旋转至虚线位置时,杠杆始终处于水平位置平衡,弹簧测力计的示数将
6.小明用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件,其中杠杆的刻度均匀,每小格为5 cm,每个钩码的重力均为0.5 N。
(1)如图甲所示,安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的
左
(选填“左”或“右”)端翘起。杠杆水平平衡后,在实验过程中不能
(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母。(2)如图乙所示,实验中小明在杠杆两侧挂上数量不同的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,此时调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于
测量力臂
。小明进行了3次实验,杠杆水平平衡时的数据已填入下表中。分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件是$F_1l_1=F_2l_2$
(用表格中的物理量符号表示)。(3)该实验进行多次测量的目的是
使结论具有普遍性
。(4)如图丙所示,当弹簧测力计由图中位置逐渐旋转至虚线位置时,杠杆始终处于水平位置平衡,弹簧测力计的示数将
变小
(选填“变小”“变大”或“不变”)。答案
6.(1)左 不能 (2)测量力臂 $F_1l_1=F_2l_2$ (3)使结论具有普遍性 (4)变小
解析
【分析】
本题围绕探究杠杆平衡条件的实验展开,需结合杠杆平衡调节规则、实验目的、平衡条件及力臂变化分析各问题:
1. 第(1)问:平衡螺母向杠杆翘起的一端调节,据此判断初始翘起端;实验过程中不能调平衡螺母,需通过移动钩码或测力计使杠杆平衡。
2. 第(2)问:杠杆水平平衡时,力臂与杠杆重合,便于测量力臂;多次实验归纳杠杆平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂。
3. 第(3)问:探究规律类实验多次测量的目的是避免偶然性,使结论具有普遍性。
4. 第(4)问:弹簧测力计旋转时,拉力力臂变化,结合杠杆平衡条件判断力的变化。
【解析】
(1) 调节平衡螺母时,平衡螺母向杠杆翘起的一端调节,本题中向左调平衡螺母使杠杆平衡,说明初始时杠杆左端翘起;实验过程中不能再次调节平衡螺母,需通过改变钩码数量或位置、测力计拉力大小使杠杆平衡。
(2) 杠杆水平平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可直接从杠杆刻度读取,便于测量力臂;分析实验数据可得杠杆平衡条件为$F_1l_1=F_2l_2$。
(3) 本实验为探究规律的实验,多次测量是为了避免实验偶然性,使结论具有普遍性。
(4) 弹簧测力计旋转至虚线位置时,拉力的力臂变大,根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$,阻力和阻力臂不变,动力臂变大,因此动力变小,示数变小。
【答案】
6.(1)左 不能 (2)测量力臂 $F_1l_1=F_2l_2$ (3)使结论具有普遍性 (4)变小
【知识点】
杠杆的平衡条件、探究杠杆平衡条件的实验
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础实验题,覆盖了实验操作细节、核心结论、多次测量目的及力臂动态分析,考察学生对实验的全面掌握,属于实验基础题型。
【难度系数】
0.7
本题围绕探究杠杆平衡条件的实验展开,需结合杠杆平衡调节规则、实验目的、平衡条件及力臂变化分析各问题:
1. 第(1)问:平衡螺母向杠杆翘起的一端调节,据此判断初始翘起端;实验过程中不能调平衡螺母,需通过移动钩码或测力计使杠杆平衡。
2. 第(2)问:杠杆水平平衡时,力臂与杠杆重合,便于测量力臂;多次实验归纳杠杆平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂。
3. 第(3)问:探究规律类实验多次测量的目的是避免偶然性,使结论具有普遍性。
4. 第(4)问:弹簧测力计旋转时,拉力力臂变化,结合杠杆平衡条件判断力的变化。
【解析】
(1) 调节平衡螺母时,平衡螺母向杠杆翘起的一端调节,本题中向左调平衡螺母使杠杆平衡,说明初始时杠杆左端翘起;实验过程中不能再次调节平衡螺母,需通过改变钩码数量或位置、测力计拉力大小使杠杆平衡。
(2) 杠杆水平平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可直接从杠杆刻度读取,便于测量力臂;分析实验数据可得杠杆平衡条件为$F_1l_1=F_2l_2$。
(3) 本实验为探究规律的实验,多次测量是为了避免实验偶然性,使结论具有普遍性。
(4) 弹簧测力计旋转至虚线位置时,拉力的力臂变大,根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$,阻力和阻力臂不变,动力臂变大,因此动力变小,示数变小。
【答案】
6.(1)左 不能 (2)测量力臂 $F_1l_1=F_2l_2$ (3)使结论具有普遍性 (4)变小
【知识点】
杠杆的平衡条件、探究杠杆平衡条件的实验
【点评】
本题是探究杠杆平衡条件的基础实验题,覆盖了实验操作细节、核心结论、多次测量目的及力臂动态分析,考察学生对实验的全面掌握,属于实验基础题型。
【难度系数】
0.7
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