在研究杠桿平衡條件的實驗中,杠桿的兩端裝有兩個可以調(diào)節(jié)的螺母,小紅在實驗前按老師的要求調(diào)節(jié)兩個螺母,使杠桿在水平位置平衡并進行實驗.當她掛上重物后發(fā)現(xiàn)杠桿不是在水平位置平衡,于是她就再次調(diào)節(jié)螺母使杠桿在水平位置平衡了,但是實驗結(jié)果卻不滿足杠桿的平衡條件.請你探究:杠桿兩端的螺母能起到什么作用?小紅在實驗中哪些操作是錯誤的?為什么?
探究杠桿平衡條件的實驗并不難,實驗的操作和數(shù)據(jù)的分析都比較容易.這里提出的問題是部分同學在操作中容易出現(xiàn)的.分析這個問題的關鍵是明確杠桿兩端的螺母是調(diào)節(jié)杠桿平衡用的,只有把杠桿調(diào)平衡了,才能往杠桿上掛鉤碼進行實驗.實驗過程中,如果杠桿不平衡,不能再調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,只能通過加減砝碼或移動游碼位置使杠桿平衡,這跟使用天平稱物體質(zhì)量時道理是一樣的.在稱量過程中,如果橫梁不平衡,可以加減砝碼或移動游碼,直到橫梁平衡,但不能調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母.在使用案秤和臺秤時,也有類似的情況,不妨到市場或商店進行調(diào)查和了解. 探究:在這個實驗中,按實驗要求,在沒有掛重物之前的杠桿應該是在水平位置平衡的.按要求,此杠桿應該是一個理想狀態(tài)的杠桿,即支點兩端長度相同而且杠桿是質(zhì)量分布均勻的硬棒,這樣才能在實驗中得到杠桿的平衡條件.但是在實際中這是不可能的.為了達到這個目的就在杠桿的兩端裝置螺母,通過調(diào)節(jié)螺母距支點的距離使杠桿在沒有掛重物的時候就達到平衡.當將重物掛上后,由于我們要知道在杠桿平衡時力臂和力之間的關系,所以這時只能通過調(diào)節(jié)力臂和力使杠桿達到平衡了. 在研究杠桿平衡條件的實驗中,我們要研究的是力和力臂之間的關系.當掛上重物后,如果杠桿不平衡,就應該通過調(diào)節(jié)力臂或是力使杠桿重新達到平衡.小紅在實驗中,掛上重物后杠桿不平衡,她通過調(diào)節(jié)螺母的方法使杠桿平衡是錯誤的做法.這是因為掛上重物后再調(diào)節(jié)螺母,打破了杠桿在實驗前的平衡,所以小紅得到了錯誤的結(jié)果. |
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