SHAPE \* MERGEFORMAT 杠杠实验： 【例1】 实验台上有如下实验器材：一个带支架且有刻度的杠杆如图 25 所示，一个量程为 0～5N 的弹簧测力计、6 个质量均为 50g 的钩码和两段细线。请利用上述实验器材设计一个实验，证明“当杠杆在水平位置平衡时，如果阻力臂和动力臂保持不变，则动力与阻力成正比”。 （1） 本实验的因变量是 ；应控制不变的量是 。 （2） 本实验改变自变量的方法是 。答案：（1）动力 阻力臂和动力臂 （2）改变钩码个数 【例2】 实验台上有如下实验器材：1 个带支架的杠杆（相邻刻线间距均为 5cm）如图 23 所示、1 个量程为 0~5N 的弹簧测力计、六个重为 0.5N 的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验，证明：当杠杆平衡时，阻力和阻力臂保持不变，动力臂越长作用在杠杆上的动力就越小。 （1） 写出主要实验步骤。 （2） 画出实验数据记录表格。 答案：实验步骤： ①用细绳做成两个绳套，分别拴牢在杠杆的左端第 2、4 个刻线某处，调节杠杆使其在水平位置平衡。将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置。 ②在杠杆支点左侧第 2 个刻线处挂 4 个，然后在同侧第 4、5、8 个刻线处依次竖直向上拉弹簧测力计，分别使杠杆在水平位置平衡并记录弹簧测力计示数在表格中。 动力臂 L/cm 动力 F/N 【例3】 实验台上有满足实验要求的器材：弹簧测力计 1 个，所受重力为 1N 的钩码 2 个， 带支架的杠杆 1 个。杠杆上相邻刻度间距离均为 0.05m， 刻线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔，可用来挂钩码或弹簧测力计，如图 23 所示。请利用上述实验器材设计一个实验证明：“杠杆在水平位置平衡时，如果动力臂 L1 保持不变，则 F1=kF2L2”，式中 F1 表示动力，k 是常量，F2 表示阻力，L2 表示阻力臂。请写出实验步骤，画出实验数据记录表格。 答案：实验步骤： ①将带支架的杠杆放在水平桌面上,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 ②将重为 1N 的钩码（阻力 F）挂在支点右侧 0.05m 处（阻力臂 L），将弹簧测力计的挂钩钩在支点右侧的 0.1m 处。竖直向上拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡， 读出弹簧测力计的示数（动力 F1）。将 F2、L2、F1 的数据记在表格中。 ③弹簧测力计的挂钩位置保持不变，将重力为 1N 的钩码依次挂在支点右侧0.lm.0.15m、0.2m.0.25m 处，仿照步骤圆再做 4 次实验，将 F2、L2、F1 的相应数据记在表格中。 ④弹簧测力计的挂钩位置保持不变，将两个重为 1N 的钩码挂在支点右侧 0.05m 处， 竖直向上拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。将 F2、L2、F1 的数据记在表格中。 ⑤根据实验数据计算出 F2 与 L2 的乘积，并记录在表格中。实验数据记录表 F2/N L2/m F2L2/N·m F1/N 【例4】 工人用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓，尽管他使出了浑身力气，却没能成功，如图 22 甲所示。于是他想出了一个新点子：在其它条件不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头拴在扳手柄的上端，再次使出浑身力气拉绳的另一头，如图 22 乙所示。可还是没能扳动螺栓，这是为什么呢? 请分析其中的原因。说出你认为可行的一种办法？ 甲 乙 图 22 答案：前后两种做法力臂没有改变，所以力的作用效果没有改变，故不能扳动螺栓。 可行做法是，换用长把扳手，增加力臂，可将螺栓拧松。（或给扳手套入一截较长的钢管，或增加滑轮组等设施。） 【例5】 小明乘坐地铁时发现：乘客中有很多“低头族”，他们长时间低着头看手机。他记起物理课上老师讲过：长时间低头会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零；当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。 为了探究“颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系”，小明跟课外小组的同学们制作了一个头颅模型来模拟实验。如图 20 甲所示，把人的颈椎简化成支点 O，头颅模 ... ...
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