【題目】小明在“探究杠桿的平衡條件”實驗中,所有的器材有:杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個.
(1)實驗前,將杠桿中點置于支架上,發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高,應向_____端調節(jié)平衡螺母,使杠桿水平平 衡;實驗中,使杠桿在水平位置平衡,這樣做的好處是便于在杠桿上直接測量_____.
(2)實驗過程中,將鉤碼懸掛于圖甲中 A 點,保持阻力、阻力臂不變,在支點 O 右側不同位置,用彈簧測力計施加豎直向下的拉力(動力),使杠桿水平平衡,測出每一組動力臂 L1 和對應的動力 F1,并記 錄在表中.請根據(jù)表中數(shù)據(jù),在坐標系中繪制出 L1 與 F1 的圖象_____; 根據(jù)圖象中實驗數(shù)據(jù)可知,當 L1 為 0.6m 時,F1 為_____N.
(3)實驗中小明得出結論:杠桿平衡條件是 動力×動力臂=阻力×阻力臂; 同組的小華認為還可以得出結論:杠桿平衡條件是 動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力 作用點的距離.你支持_____結論(小明/小華),并設計實驗步驟反駁另一學生的結論_____.
(4)學以致用從地面上搬起重物我們的常見做法是彎腰(如圖甲)或人下蹲彎曲膝蓋(如圖乙)把它搬起來,哪種方法好呢?下面就建立模型說明這個問題.把脊柱簡化為杠桿如圖丙所示,脊柱可繞骶骨(軸)O 轉 動,腰背部復雜肌肉的等效拉力 F1 作用在 A 點,其實際作用方向與脊柱夾角為 12°且保持不變,搬箱 子拉力 F2作用在肩關節(jié) B 點,在 B 點掛一重物代替箱子.用測力計沿 F1 方向拉,使模型靜止,可測出 腰背部復雜肌肉拉力的大。又淖兗怪c水平面的夾角即可改變杠桿與水平面的夾角 α,多次實驗得出結論.
(a)當 α 角增大時,L2_____(變大/不變/變。F1_____(變大/不變/變。
(b)如果考慮到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的實際拉力將比丙圖中 F1要_____(大/。
(c)對比甲乙兩種姿勢所對應丙圖中的兩種狀態(tài),由以下分析可得,_____(甲/乙)圖中的姿勢比較正確.
【答案】 左 力臂 0.5 小明 取下一側的鉤碼,用測力計斜拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,測出此力的力臂,記下測力計的示數(shù),此時動力×支點到動力作用點的距離≠阻力×支點到阻力作用點的距離 變小 變小 大 【答題空10】乙.
【解析】(1)當杠桿在水平位置平衡時,拉力與杠桿垂直,所以從杠桿上可以直接讀出力臂,故實驗時為了便于測量力臂,所以使杠桿在水平位置平衡,調節(jié)杠桿平衡時,哪端高向哪端調節(jié)平衡螺線,所以實驗前發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高,應向左端調節(jié)平衡螺母;
(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點,然后用平滑的曲線連接,如圖:
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和杠桿的平衡條件可知,動力乘以動力臂為,
因為杠桿平衡,所以當L1為0.6m時,該乘積也應為:
解得,F1為0.5N;
(3)根據(jù)杠桿的平衡條件可知,當然小明的結論是正確的。因為實驗中杠桿是在水平位置平衡的,所以支點到力的作用點的距離正好等于力臂,故小華得出了不正確的結論,當力與杠桿不垂直時,些結論變會不成立了,據(jù)此設計實驗。
設計實驗驗證:
可以取下一側的鉤碼,用測力計斜著拉杠桿,仍然使杠桿在水平位置平衡,我們知道斜著拉杠桿,此力必須會增大,所以代入小華的結論就不成立了。
再測出此力的力臂,代入平衡條件,又可驗證小明的結論正確。
(4)(a)由丙圖作出拉力F2的力臂L2,即阻力的力臂如圖,
可以看出,當α角增大時,阻力L2會變小,由于腰背部復雜肌肉的等效拉力F1作用在A點,其實際作用方向與脊柱夾角為 12°且保持不變,即動力臂不變,根據(jù)杠桿的平衡條件,因為阻力不變,動力臂不變,所以阻力臂減小時,動力F1也變;
(b)如果考慮到人上半身的重力,等于增加了阻力,根據(jù)杠桿杠桿平衡條件,動力也增大,所以腰背部肌肉的實際拉力將比丙圖中F1要大;
(c)如圖甲彎腰搬起重物時,相當于圖丙中的α角較小的狀態(tài),以上分析可知,需要較大的肌肉拉力才能使杠桿平衡,即搬起重物,對關節(jié),肌肉不利;
圖乙下蹲彎曲膝蓋搬起重物時,相當于圖丙中的α角較大的狀態(tài),需要較小的力就可便杠桿平衡,所以對脊柱關節(jié)和肌肉有利,固乙姿勢比較正確。
答案: (1). 左 (2). 力臂 (3). (4). 0.5 (5). 小明 (6). 取下一側的鉤碼,用測力計斜拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,測出此力的力臂,記下測力計的示數(shù),此時動力×支點到動力作用點的距離≠阻力×支點到阻力作用點的距離 (7). 變小 (8). 變小 (9). 大 (10). 乙
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】小明進行“視力的矯正”探究活動,他將自己戴的近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間,如圖(甲)在光屏上得到了一個縮小倒立的清晰實像,拿開眼鏡后,光屏上的像變得模糊了.
(1)小明為了使光屏上的像重新變得清晰,在不移動光屏和凸透鏡位置的前提下,他該_____.如果他不戴眼鏡看書,應該將書_____(填“靠近”或“遠離”)眼睛.
(2)如圖(乙)所示的四幅小圖中,正確表示近視眼成像情況的是_____圖,其矯正做法是_____圖;遠視眼成像情況的是_____圖,其矯正做法是_____圖.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,始終保持蠟燭和凸透鏡距離不變,調整光屏的位置,得到燭焰清晰的像.如果拿一個近視眼鏡給凸透鏡“戴上”,光屏上欲看到燭焰清晰的像,應將光屏______________(填寫“遠離”、 “靠近”)凸透鏡移動.如果拿一個“老花”鏡給凸透鏡“戴上”,光屏上欲看到燭焰清晰的像,應將光屏______________(填寫遠離、靠近)凸透鏡移動.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】閱讀《可探究的科學問題》.
可探究的科學問題
日常生活、自然現(xiàn)象中有許多現(xiàn)象會讓我們產生疑問,把疑問陳述出來,就形成了問題,但不一定是科學問題.像個人愛好、道德判斷、價值選擇方面的問題都不屬于科學問題.比如,“哪種品牌的運動鞋更好?”“為減少污染和交通擁堵,應該限制小汽車的使用嗎?”等都不屬于科學問題.
科學問題是指能夠通過收集數(shù)據(jù)而回答的問題.例如,“純水和鹽水哪一個結冰更快?”就是一個科學問題,因為你可以通過實驗收集信息并予以解答.
并不是每一個科學問題都可以進行探究,當問題太泛化或太模糊,就難以進行科學探究,比如“是什么影響氣球貼到墻上?”.一般而言,可以探究的科學問題描述的是兩個或多個變量之間的關系,其中的變量必須是可檢驗的.也就是說,可以探究的科學問題中的因變量和自變量都是可以觀察或測量的.例如,“增加氣球與頭發(fā)的摩擦次數(shù)會改變氣球貼在墻上的效果嗎?”,在這個問題中,氣球與頭發(fā)的摩擦次數(shù)是自變量,氣球貼在墻上的效果是因變量,我們通過改變自變量就可以檢驗因變量怎樣變化.
一個可探究的科學問題可以有不同的陳述方式,常見的陳述方式有下列三種.方式一:某個變量影響另一個變量嗎?例如,導體的長度影響導體的電阻大小嗎?方式二:如果改變某個變量,另一個變量會怎樣變化?例如,如果增大導體兩端的電壓,導體中的電流就增大嗎?方式三:一個變量跟另一個變量有關嗎?例如,電流跟電壓有關嗎?
科學探究的過程是圍繞可探究的問題展開的,正是由于有了可探究的科學問題,才能使探究過程具有明確的方向.
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
()可探究的科學問題中的因變量和______都是可以觀察或測量的.
()請你提出一個文中例子之外的可探究科學問題:____________________.
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【題目】某同學按照如圖所示的電路測定小燈泡的電功率,閉合開關S 后,他觀察到小燈泡不發(fā)光,但電流表、電壓表指針都有偏轉。以下判斷正確的是 ( )
A. 燈泡短路
B. 燈泡的燈絲斷了
C. 燈泡與燈座接觸不良
D. 燈泡的實際功率比額定功率小得多
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【題目】用煤氣灶把1kg、初溫為20℃的水燒到70℃,消耗了10g煤氣.已知水的比熱容是4.2×103J/(kg℃),煤氣的熱值為4.2×107J/kg,則水吸收的熱量為______J,煤氣完全燃燒放出的熱量為____J,煤氣灶燒水的效率為___________
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【題目】如圖所示,當鐵錘松動時,握住錘柄迅速向下撞擊堅硬的桌面,錘頭會緊緊地套在木柄上。用力越大,錘頭被套得越緊,下列說法正確的是
A. 撞擊后,錘柄由于慣性仍要保持靜止,所以錘頭被套緊
B. 撞擊后,錘頭由于慣性仍要保持運動,所以錘頭被套緊
C. 用力越大,錘頭向下運動越快,錘頭的慣性越大
D. 錘柄的質量越大,實驗效果越明顯
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質量分布均勻的長方體磚,平放在水平地面上,第一次用豎直向上的力F1只作用于ab的中點,第二次用豎直向上的力F2作用于bc的中點,都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h(h<ab<bc),則在上述過程中F1_____F2(選填“大于”、“小于”或“等于”);F1所做的功F1_____F2所做的功(選填“大于”、“小于”或“等于”);第一次克服重力所做的功_____第二次克服重力所做的功(選鎮(zhèn)“大于”、“小于”或“等于”).
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【題目】如圖所示,將塑料刻度尺的一端緊壓在桌面上,另一端伸出桌面,撥動刻度尺使振動,聽塑料尺振動時發(fā)出的聲音.
(1)實驗通過改變 來改變聲音的響度,通過改變 來改變聲音的音調.
(2)換用鋼尺做此實驗,鋼尺伸出桌面的長度、振動幅度和頻率與塑料尺均相同時,聽到聲音的主要差異是
(選填“響度”、“音調”或“音色”).
(3)實驗設計隱含的物理方法是比較法和 法.
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