小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆-优题课

题文

小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力 $F_{1}$ 和阻力 $F_{2}$ ， $l_{1}$ 和 $l_{2}$ 分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变 $F_{2}$ 、 $l_{1}$ 和 $l_{2}$ ，测得杠杆平衡时所需的拉力 $F_{1}$ ，来寻找 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 、 $l_{1}$ 和 $l_{2}$ 四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为 $0 ~ 5 N$ ，杠杆上每一格长 $10 cm$ 。

实验次数	阻力 $F_{2} / N$	阻力臂 $l_{2} / cm$	动力臂 $l_{1} / cm$	动力 $F_{1} / N$
1	4	33	30	4.4
2	4	18	30	2.4
3	4	7.5	30	1.0

（1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿　　方向拉杠杆，并使之在　　位置平衡；

（2）小飞首先保持 $F_{2}$ 和 $l_{1}$ 不变而改变 $l_{2}$ ，所获得的实验数据如表格所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示，则 $F_{1} =$ 　　 $N$ ，此时杠杆的类型与　　（选填“筷子”或“老虎钳” $)$ 相同；

（3）为获得更多组数据，小飞继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂 $l_{2}$ 时， $l_{2}$ 应不超过　　 $cm$ ；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有①保持　　不变而改变 $F_{2}$ ；②保持 $F_{2}$ 和 $l_{2}$ 不变而改变 $l_{1}$ 。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：探究杠杆的平衡条件实验

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如图甲所示是测量额定电压为 $6 V$ 的某电阻元件电功率的电路。

（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整。

（2）闭合开关，调节滑动变阻器，直到电阻元件正常工作，记录实验数据并绘制 $I - U$ 图象如图乙所示。由图象可知，电阻元件的额定功率为　　 $W$ 。

（3）分析图象发现，通过电阻元件的电流与其两端的电压不成正比，原因是　　。

（4）若在调节滑动变阻器的过程中。突然电流表示数变为零，电压表示数接近电源电压，分析可知　　发生了断路。

如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。

（1）甲、乙、丙三次实验分别用弹簧测力计水平拉动木块，使其做　　运动。

（2）图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为　　 $N$ ，请画出图甲中木块所受滑动摩擦力的示意图。

（3）比较甲、乙两次实验，可以研究滑动摩擦力的大小与　　的关系。

（4）北方城市常常在下大雪后将煤渣均匀的铺在地面上来增大摩擦，这是应用　　两次实验得出的结论。

如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，凸透镜的焦距为 $10 cm$ 。

（1）请画出图中折射光线对应的入射光线。

（2）实验中调整烛焰，凸透镜和光屏的中心在　　。

（3）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成清晰的像，生活中　　是利用这一原理工作的。

（4）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，换为焦距为 $5 cm$ 的凸透镜，要在光屏上成清晰的像。光屏应向　　（选填“左”或“右” $)$ 移动。

（5）利用凸透镜可以矫正　　（选填“近视眼”或“远视眼” $)$ 。

如图甲所示是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验装置。图丙中的 $a$ 是根据实验数据绘制的温度与时间关系的图象。

（1）图乙中温度计的示数是　　 $^{°} C$ 。

（2）由图象 $a$ 可知，当地大气压　　标准大气压（选填“高于”、“等于”或“低于” $)$ 。

（3）由图象 $a$ 可知，水沸腾过程中，持续吸热，温度　　。

（4）如果只提高水的初温，重新实验绘制的图象应为丙图中的　　（选填“ $b$ ”或“ $c$ ” $)$ 。

学习浮力知识后，小明利用可以测量压力大小的数显测力计和刻度尺进行如下实验：

（1）将果汁装入轻质小瓶（小瓶和瓶盖的质量、厚度均不计），拧紧瓶盖后测出重力 $G$ 。

（2）如图甲所示，将小瓶放入盛有适量水的容器中，小瓶静止时竖直漂浮。小瓶受到的浮力为 $F_{浮}$ ，则 $F_{浮}$ 　　 $G$ （选填“ $>$ ”“ $=$ ”或“ $<$ ” $)$ 。

（3）用数显测力计将小瓶缓慢压入水中，数显测力计的示数逐渐变大，说明浮力的大小与　　有关。

（4）如图乙所示，将小瓶放入另一种液体中，小瓶静止时竖直漂浮。比较甲、乙两图可知 $ρ_{液}$ 　　

$ρ_{水}$ （选填“ $>$ ”“ $=$ ”或“ $<$ ” $)$ 。测出此时小瓶内、外液面的高度差为△ $h_{1}$ 。

（5）将小瓶倒放在图乙的液体中，小瓶静止时竖直漂浮，测出此时小瓶内、外液面的高度差为△ $h_{2}$ ．比较可知△ $h_{1}$ 　　△ $h_{2}$ （选填“ $>$ ”、“ $=$ ”或“ $<$ “ $)$ 。

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