如图所示,小红在探究“杠杆的平衡条件”的实验中所用的器材有:杠杆、支架、刻度尺、细线和若干个质量相同的钩码.

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  • 解题思路:(1)杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节;实验前先要调节杠杆在水平位置平衡,作用力与杠杆垂直,力的作用点到支点的距离就是力臂,力臂在杠杆上,可以在杠杆上直接测量力臂.

    (2)设杠杆一格的长度是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件求出钩码数量,并根据钩码的变化判断杠杆的平衡情况.

    (3)首先分析力臂的变化,再根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,分析拉力的变化.

    (4)在进行探究性实验时,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出物理规律.

    (1)调节杠杆平衡时,杠杆左端下沉,应把杠杆左端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡.杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接测量力臂.

    (2)设杠杆一格的长度是L,一个钩码重是G,

    所以由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2得,

    图甲中,4G×3L=nG×2L,所以n=6(个).

    如果再在A、B两处各加挂一个钩码,5G×3L>7G×2L,所以杠杆左端下沉.

    (3)当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的力臂逐渐变大;当拉力竖直向下时,力臂达到最大;当拉力逐渐变为向右下方拉的过程中,力臂又逐渐变小.综上所述力臂的变化情况是先变大后变小;

    根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,可知杠杆左边的“F1L1”不变,则右边的动力和动力臂成反比,力臂的变化情况是先变大后变小,所以拉力的变化是先变小后变大.只有选项D符合题意.

    (4)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律.

    故答案为:(1)便于测量力臂;右;(2)6;左;(3)D;(4)寻找普遍规律.

    点评:

    本题考点: 探究杠杆的平衡条件实验.

    考点点评: 本题考查了杠杆平衡的调节、杠杆平衡条件的应用等问题,是实验的常考问题,一定要掌握.探究杠杆平衡条件时,要使力臂在杠杆上,有两个条件:杠杆在水平位置平衡;力竖直作用在杠杆上.

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