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杠桿實驗裝置
發布時間：2021-01-24 13:17:46㈠ 某實驗小組利用圖示裝置研究杠桿的機械效率，實驗的主要步驟如下：①用輕繩懸掛杠桿一端的O點作為支點，
（1）在步驟②中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恆定．
（2）有用功為回W有=Gh1，總功答W總=Fh2，則機械效率的表達式η=
| W有 |
| W總 |
| Gh1 |
| Fh2 |
（3）有用功是提升鉤碼所做的功，額外功主要是克服杠桿重力做的功，影響機械效率的因素主要是有用功和總功所佔的比例；提升的鉤碼重一定，重物升高的距離一定，說明有用功一定，所以影響杠桿機械效率的主要因素是杠桿自身的重力．
（4）杠桿提升鉤碼時，對鉤碼做有用功，克服杠桿重做額外功，並且W有+W額=W總；
設杠桿重心升高的距離為h，則有：Gh1+G杠h=Fh2，而G不變，h1不變，G杠不變，鉤碼從A點到C點，鉤碼還升高相同的高度，杠桿上旋的角度減小，杠桿升高的距離h變小，
所以Gh1+G杠h變小，所以Fh2也變小；由η=
| Gh1 |
| Fh2 |
故答案為：（1）勻速豎直向上拉動；（2）
| Gh1 |
| Fh2 |
㈡ （2013西寧）用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較
（1）彈簧測力計每一個大格代表1N，每一個小格代表0.1N，指針超過5個小格，示數版為0.5N．
（2）用杠桿提起權貨物，對貨物做的功是有用功，W有=Gh=1N×0.1m=0.1J．
用杠桿提起貨物，對整個杠桿做的功是總功，W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J．
則杠桿的機械效率：η=
| W有 |
| W總 |
| 0.1J |
| 0.15J |
（3）額外功產生的原因：克服機械的重做功、克服摩擦做功．答案不唯一．
（4）分析機械效率的影響因素採取控制變數法，研究提起的物重和機械效率的關系時，應保持位置不變．
（5）應進行多次實驗，分析多組數據，才能得出正確結論．只憑一次實驗數據做出結論是不科學的．
故答案為：（1）0.5；66.7；由於使用杠桿時需要克服摩擦做功．
（2）不能；①兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置；②僅根據一次對比實驗所得結論是不可靠的．
㈢ 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率
F做的功一部分轉化為砝碼的重力勢能，一方面轉化成杠杠的勢能；相對放在B點而言專，放在A點意屬味著需要將杠杠抬到更高的角度（這時杠杠的重力勢能增加的更高）才能保證砝碼抬到相同的高度，更過的能量消耗於杠杠上，因而A點機械效率高一點
㈣ 某實驗小組利用如圖所示裝置研究杠桿的機械效率，實驗的主要步驟如下：①用輕繩懸掛杠桿一端的O點作為支
（1）有用功為抄W 有 =Gh 1 ，總襲功W 總 =Fh 2 ，則機械效率的表達式η=
（2）有用功是提升鉤碼所做的功，額外功主要是克服杠桿重力做的功，影響機械效率的因素主要是有用功和總功所佔的比例；提升的鉤碼重一定說明有用功一定，所以影響杠桿機械效率的主要因素是杠桿自身的重力，因此要想提高該杠桿機械效率，需減小杠桿自重． （3）鉤碼的懸掛點在A點時，由杠杠的平衡條件得G?OA=F?OB；懸掛點移至C點時，由杠杠的平衡條件得G?OC=F?OB，經對比發現，由OA到OC力臂變大，所以拉力F也變大，杠桿提升的高度減小，額外功減小，因此杠桿的機械效率變大． 故答案為：（1）
|
㈤ （2013呼倫貝爾）如圖所示，是探究「杠桿的平衡條件」的實驗裝置（1）實驗前，將杠桿中點置於支架上，當
（1）杠桿左端下沉，為了使它在水平位置平衡，應將杠桿兩端的平衡螺母向右調專節；使杠桿平衡的目的有兩屬個：一是避免杠桿重力對杠桿轉動的影響；二是便於測量力臂的長度；
（2）設杠桿每一個小格代表L，一個鉤碼的重力為G，則根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，2G×3L=G′×2L，則G′=3G，n=
| G′ |
| G |
| 3G |
| G |
（3）因為杠桿在水平位置平衡，力臂落在杠桿上，用大括弧標出垂線段OA，即為F1的力臂L1，如圖所示；
故答案為：（1）右；力臂的長度；（2）3；（3）F1的力臂如上圖所示．
㈥ 用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率，實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤
| （1）0.5，66.7% ，杠桿自重（2）不能得出此結論①沒有控制重物懸掛點位置不變（或者沒有控制變數）②測量次數太少
㈦ （1）圖是探究杠桿平衡條件的實驗裝置．①實驗前，發現杠桿右端下沉，此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向___
（1）①杠桿右端下沉，左端較高，應將平衡螺母向左移動；
（2）①讓李明騎在同一輛自行車上，這樣控制了自行車對地面的壓力； 沿運動方向拉著自行車勻速運動，此時拉力與摩擦力平衡，大小相等； ②由表格中數據知，胎壓越小，與地面的接觸面積越大，滾動摩擦力越大； ③胎壓降低，會使滾動摩擦力增大，所以汽車的耗油增大． 故答案為：（1）①左；水平；②0.3；（2）①壓力；等於；②越大；③胎壓降低，滾動摩擦力增大． ㈧ 如圖是「探究杠桿平衡條件」的實驗裝置．（1）實驗前，發現杠桿左端略高於右端，應將螺母向______調節，
（1）杠桿平衡的調節和天平調節類似，當杠桿左端略高於右端時，說明杠桿的右端力大而回下沉答，左端力小而上升．應將螺母向左調節，相當於向左端增加了力，杠桿才能平衡．
（3）在圖乙中的C處施加豎直向下的拉力F，使杠桿水平平衡．當拉力F向右傾斜時，其力臂的長度將會變小，由於阻力和阻力臂都不變，所以動力會變大． 故答案：（1）左；便於測量力臂；（2）3；（3）變大；阻力和阻力臂不變時，動力臂會變小． ㈨ 下圖為探究「杠桿的平衡條件」的實驗裝置．實驗中：（1）開始時，總是讓杠桿在水平平衡狀態下進行實驗，
（1）杠桿左端偏高，根據杠桿的平衡條件，則可將右端的平衡螺母向左調節，或將專左端屬的平衡螺母向左調節；
②F2=
（3）第三次實驗中，拉力F1的方向不再與杠桿垂直，因此小明存在的錯誤是誤把力的作用點到支點的距離當做了力臂； （4）彈簧測力計由斜向下拉改為豎直向下拉時，F2和L2都不改變，力臂L1增大了，根據杠桿的平衡條件F1×L1=F2×L2，故彈簧測力計的示數將變小． 故答案為：（1）力臂、左、左； （2）15、2； （3）動力臂測量錯誤； （4）變小． ㈩ 如圖所示是探究「杠桿的平衡條件」的實驗裝置．（1）實驗前，將杠桿中點置於支架上，當杠桿靜止時，調節
（1）在抄「探究杠桿的平襲衡條件」實驗中，應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便於測量力臂． 與杠桿實驗裝置相關的資料
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