Question

15．實(shí)驗(yàn)桌上有一個(gè)帶支架的杠桿、（杠桿的支點(diǎn)為O，杠桿上每一刻度間距均為5cm）一個(gè)量程滿足要求的彈簧測(cè)力計(jì)、質(zhì)量為200g的鉤碼一個(gè)和兩段細(xì)繩．請(qǐng)利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“在杠桿平衡時(shí)，如果阻力和阻力臂保持不變，動(dòng)力臂越大則動(dòng)力越小”．
（1）在你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，如果用點(diǎn)A表示鉤碼作用在杠桿上的位置，用點(diǎn)B、C和D表示彈簧測(cè)力計(jì)作用在杠桿上的位置，請(qǐng)?jiān)趫D中的杠桿上標(biāo)出點(diǎn)A、B、C和D的位置；
（2）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．

Answer 1

分析 以鉤碼的重力為阻力，以彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力，在杠桿的右端A點(diǎn)位置懸掛鉤碼，在不改變阻力臂的情況下，在杠桿的右側(cè)多次改變彈簧測(cè)力計(jì)的位置（BCD共改變3次），用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿使其在水平位置平衡，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，最后通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較在阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系．

解答 解：（1）如圖所示

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①在A、B兩點(diǎn)分別把兩段細(xì)線系好，調(diào)節(jié)杠桿水平平衡，把質(zhì)量為200g的鉤碼掛在A點(diǎn)，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，讀出動(dòng)力臂L和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F，把 L和 F記錄在數(shù)據(jù)表格中； 
②在A、C兩點(diǎn)分別把兩段細(xì)線系好，調(diào)節(jié)杠桿水平平衡，把質(zhì)量為200g的鉤碼掛在A點(diǎn)，在C點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，讀出動(dòng)力臂L和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F，把 L和 F記錄在數(shù)據(jù)表格中；    
③在A、D兩點(diǎn)分別把兩段細(xì)線系好，調(diào)節(jié)杠桿水平平衡，把質(zhì)量為200g的鉤碼掛在A點(diǎn)，在D點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，讀出動(dòng)力臂L和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F，把 L和 F記錄在數(shù)據(jù)表格中．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

L/cm
F/N

點(diǎn)評(píng) 本題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)注意兩點(diǎn)：一是分析實(shí)驗(yàn)的條件（阻力和阻力臂保持不變）；二是為了使測(cè)得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，應(yīng)設(shè)計(jì)進(jìn)行多次測(cè)量．