Question

研究杠桿的平衡條件實驗裝置如圖示，請完成下列內容：
①調平衡：使用前要對杠桿調平衡，如果杠桿左低右高，那么應當

向右調節平衡螺母

，讓杠桿處于水平平衡．（處于水平平衡給實驗帶來的好處是

便于測量力臂，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響

．）
②在左端離O點12cm處的A點掛上個50g的鉤碼，在右端離O點

4

cm處的B點掛上3個50g鉤碼，杠桿仍然能處于水平平衡．
③取下所有鉤碼，接著在左端離O點16cm處掛上6個50g的鉤碼，用彈簧測力計鉤住杠桿C點向上拉，測力計讀數為2N，C點在杠桿

左

端，離O點有

24

cm．
④重復做類似操作，多采樣幾組數據，最后能得出杠桿的平衡條件是：

F₁L₁=F₂L₂

．

Answer 1

分析：①杠桿在使用前應先調平，其調節方法與天平類似；使杠桿在水平位置平衡，可方便測量力臂，并消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
②根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂進行分析，可計算出所掛鉤碼的位置；
③結合杠桿使用時的實際情況，根據彈簧測力計的拉力方向，可判斷拉力在杠桿的哪一端，并利用杠桿的平衡條件可計算出力臂的大��；
④通過多次實驗，可最終得出杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．

解答：解：①使用前，如果杠桿左低右高，應當將平衡螺母向右側調節，讓杠桿處于水平平衡．
處于水平平衡給實驗帶來的好處是便于測量力臂，此時，從支點到力的作用點的距離就是相應的力臂的長，同時還可以消除杠桿自重對杠桿平衡的影響．
②根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，可得：0.5kg×g×12cm=0.15kg×g×L₂，
解得：L₂=4cm．
③當在左端離O點16cm處掛上6個50g的鉤碼，用彈簧測力計鉤住杠桿C點向上拉時，說明C點一定在杠桿的左端，這樣才能保證杠桿平衡；
6個50g的鉤碼的重力為G=mg=6×0.05kg×10N/kg=3N，
根據杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，可得：3N×16cm=2N×L₂′，
解得：L₂′=24cm．
④通過多次實驗，可最終得出杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．
故答案為：
①向右調節平衡螺母；便于測量力臂，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響．
②4；
③左；24；
④F₁L₁=F₂L₂．

點評：本題主要考查杠桿平衡條件的探究實驗，能熟悉實驗的操作過程，并能根據杠桿的平衡條件進行簡單的計算是一般考查的重點要求．