活动5:阅读教材第258至259页“学科综合”内容,思考回答以下问题。
1. 进行测量时,使用杆秤上不同提纽,秤砣放在秤杆上的同一位置时,所对应物体的质量是否相等?
2. 长期使用若导致秤砣质量变小,会造成测量结果发生什么变化?为什么?
3. 你还知道哪些测量质量的工具?这些工具如何选择使用?
1. 进行测量时,使用杆秤上不同提纽,秤砣放在秤杆上的同一位置时,所对应物体的质量是否相等?
2. 长期使用若导致秤砣质量变小,会造成测量结果发生什么变化?为什么?
3. 你还知道哪些测量质量的工具?这些工具如何选择使用?
答案
解:
1. 不相等。
杆秤是杠杆的应用,提纽为支点,设物体质量为$m_{物}$,秤砣质量为$m_{砣}$,物体到提纽的距离为$L_{1}$,秤砣到提纽的距离为$L_{2}$。根据杠杆平衡条件$m_{物}gL_{1}=m_{砣}gL_{2}$,可得$m_{物}=\frac{m_{砣}L_{2}}{L_{1}}$。使用不同提纽时,$L_{1}$不同,秤砣位置相同则$L_{2}$相同,$m_{砣}$不变,因此$m_{物}$不同,对应物体质量不相等。
2. 测量结果偏大。
根据杠杆平衡条件$m_{物}gL_{1}=m_{砣}gL_{2}$,变形得$L_{2}=\frac{m_{物}L_{1}}{m_{砣}}$。当秤砣质量$m_{砣}$变小时,物体实际质量$m_{物}$和$L_{1}$不变,$L_{2}$会变大,即秤砣需向远离提纽的方向移动才能平衡,而秤杆刻度越远离提纽对应的质量值越大,因此测量结果偏大。
3. 测量质量的工具还有天平、台秤、电子秤、案秤、磅秤等。
选择使用:天平用于实验室测量精度要求高的小质量物体;台秤、案秤用于集市、商店测量中等质量的物体;电子秤用于超市、快递等场景,测量范围广且读数便捷;磅秤用于测量大型物体的质量。
1. 不相等。
杆秤是杠杆的应用,提纽为支点,设物体质量为$m_{物}$,秤砣质量为$m_{砣}$,物体到提纽的距离为$L_{1}$,秤砣到提纽的距离为$L_{2}$。根据杠杆平衡条件$m_{物}gL_{1}=m_{砣}gL_{2}$,可得$m_{物}=\frac{m_{砣}L_{2}}{L_{1}}$。使用不同提纽时,$L_{1}$不同,秤砣位置相同则$L_{2}$相同,$m_{砣}$不变,因此$m_{物}$不同,对应物体质量不相等。
2. 测量结果偏大。
根据杠杆平衡条件$m_{物}gL_{1}=m_{砣}gL_{2}$,变形得$L_{2}=\frac{m_{物}L_{1}}{m_{砣}}$。当秤砣质量$m_{砣}$变小时,物体实际质量$m_{物}$和$L_{1}$不变,$L_{2}$会变大,即秤砣需向远离提纽的方向移动才能平衡,而秤杆刻度越远离提纽对应的质量值越大,因此测量结果偏大。
3. 测量质量的工具还有天平、台秤、电子秤、案秤、磅秤等。
选择使用:天平用于实验室测量精度要求高的小质量物体;台秤、案秤用于集市、商店测量中等质量的物体;电子秤用于超市、快递等场景,测量范围广且读数便捷;磅秤用于测量大型物体的质量。
1. 关于杠杆,下列说法中正确的是(
A.杠杆一定是一根直的硬棒
B.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置
C.作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反
D.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上
D
)A.杠杆一定是一根直的硬棒
B.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置
C.作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反
D.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上
答案
1. D
2. 人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆,下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是(

A
)答案
2. A
3. 下列关于$F_{1}$力臂的作图,图11-1-5中正确的是(

C
)答案
3. C
4. 小明使用筷子夹菜时,发现可将筷子视为杠杆。他用学过的杠杆知识对其中一根筷子做了分析,如图11-1-6所示。以下选项

A.$F_{1}$为动力
B.$l_{1}$为动力臂
C.$F_{2}$为阻力
D.$l_{2}$为阻力臂
理由:
错
误
的是(D
)A.$F_{1}$为动力
B.$l_{1}$为动力臂
C.$F_{2}$为阻力
D.$l_{2}$为阻力臂
理由:
$F_{2}$的力臂是阻力臂,应该是支点O到$F_{2}$作用线的垂直距离,即$l_{1}+l_{2}$
。答案
4. D $F_{2}$的力臂是阻力臂,应该是支点O到$F_{2}$作用线的垂直距离,即$l_{1}+l_{2}$
5. 列车上有出售食品的手推车(如图11-1-7所示)。若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是

C
;当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是B
。(均选填“B”或“C”)答案
5. C B
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