(2010?密云縣一模)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有如下實(shí)驗(yàn)器材:一個(gè)帶支架的杠桿、一個(gè)量程為0~5N的彈簧測(cè)力計(jì)、六個(gè)質(zhì)量均為100g的鉤碼.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,則動(dòng)力跟動(dòng)力臂成反比”. 畫出數(shù)據(jù)表格并寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟.
分析:(1)把鉤碼看成阻力,把彈簧測(cè)力計(jì)施加的力看成動(dòng)力,鉤碼的總重約為6N,彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~5N,所以彈簧測(cè)力計(jì)的力臂應(yīng)大于鉤碼的力臂;
(2)在A處掛不同的鉤碼,計(jì)算阻力,在B處豎直向上拉動(dòng)杠桿,測(cè)量動(dòng)力.
(3)分別計(jì)算阻力變化量和動(dòng)力變化量,觀察在動(dòng)力臂和阻力臂不變時(shí),動(dòng)力變化量和阻力變化量的關(guān)系.
(4)實(shí)驗(yàn)中為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性,要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn).所以實(shí)驗(yàn)表格中要包括實(shí)驗(yàn)次數(shù)、動(dòng)力臂、阻力臂、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力變化量、阻力變化量、鉤碼質(zhì)量.
解答:解:(1)A點(diǎn)懸掛鉤碼,其拉力是豎直向下的,要使杠桿平衡,可在杠桿的右側(cè)施加豎直向上的拉力,或在杠桿的左側(cè)施加豎直向下的拉力.
因此,B點(diǎn)的位置有多個(gè)選擇.如圖所示(答案不唯一).
(2)以鉤碼的重力為阻力,以彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力,在不改變力臂的情況下,依次改變掛鉤碼的個(gè)數(shù)(因有6只鉤碼,所以共改變6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).最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納.
實(shí)驗(yàn)步驟:①用細(xì)繩做一個(gè)繩套,拴牢在杠桿的B位置處,調(diào)節(jié)杠桿使其水平平衡,把動(dòng)力臂L動(dòng)、阻力臂L記錄在表格中.將彈簧測(cè)力計(jì)的指針調(diào)節(jié)到零刻度線位置.
②在A位置處掛1個(gè)鉤碼,在B位置處豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì),使杠桿水平平衡,將所掛鉤碼的質(zhì)量、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)記錄在表格中.
③在A點(diǎn)處加掛1個(gè)鉤碼,在B點(diǎn)處豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì),使杠桿水平平衡,將所掛鉤碼的總質(zhì)量、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)記錄在表格中.
④仿照步驟③,重復(fù)4次,每次在A點(diǎn)處加掛1個(gè)鉤碼,在B位置處豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì),使杠桿水平平衡;將各次所掛鉤碼的總質(zhì)量、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)記錄在表格中.
(3)在記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)包括動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂、動(dòng)力變化量、阻力變化量、鉤碼質(zhì)量等.因有4只鉤碼,實(shí)驗(yàn)次數(shù)可設(shè)定為4次.
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
動(dòng)力臂L動(dòng)/cm            
阻力臂L/cm            
動(dòng)力F動(dòng)/N            
阻力F/N            
動(dòng)力×動(dòng)力臂            
阻力×阻力臂            
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(動(dòng)力臂和阻力臂保持不變);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.
本題受鉤碼質(zhì)量和彈簧測(cè)力計(jì)量程的影響,確定阻力臂和動(dòng)力臂的位置,是本題的關(guān)鍵.本題動(dòng)力在杠桿的右邊也行.
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(1)該液體的質(zhì)量與體積的關(guān)系式是
m=8g/cm3V
m=8g/cm3V

(2)如果該液體的體積是22.5cm3,則該液體的質(zhì)量是
180
180
g.

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