Question

12．在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）小王同學把杠稈放在支架后，在沒有掛鉤碼時杠桿的位置如圖甲所示．這時的杠桿處于平衡（選填“平衡”或“不平衡“）狀態(tài)．為使杠稈在水平位置平衡，可只將杠桿左端螺母向右（選填“左”或“右”）邊旋一些．這樣做的目的是方便測量力臂．
（2）杠桿調好后，第一組同學按圖乙進行實驗，第二組同學按圖丙進行實驗，同學們討論后一致認為第二組實驗更合理，理由是便于測量力臂；此時乙、丙兩圖中杠桿平衡時測力計的示數分別為F₁、F₁′，則F₁′小于F₁；F₁l₁等于F₁′l₁′（選填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）按丙圖進行實驗，實驗記錄的數據如表中所示，收集多組數據的目的是便于尋找具有普遍意義的規(guī)律

實驗次數	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l1/cm
1	0.5	10	1	5
2	0.5	15	1.5	5
3	1.5	20	3	10
4	2	20	4	10

（4）請你寫出一個利用杠桿原理工作的測量工具：天平．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂；杠桿左端低右端高，說明杠桿的重心在支點左側，調節(jié)平衡螺母應使杠桿重心右移，這一調節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響，便于測量力臂；
（2）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（3）實驗時，如果只用一組數據得到結論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數據歸納出物理規(guī)律；
（4）天平是等臂杠桿，天平平衡時，左盤物體的質量等于右盤砝碼的質量和游碼的質量之和．

解答 解：（1）杠桿靜止時，就是處于平衡狀態(tài)；為使杠桿在水平位置平衡，需要使杠桿重心右移，應將平衡螺母向右調節(jié)；使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的便于測量力臂；
（2）力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，因此第二組實驗設計的好，此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，便于測量力臂；由圖乙、丙可知，阻力阻力臂不變，由乙到丙，動力臂變大，動力變小，即F₁′小于F₁，但F₂L₂=F₁l₁=F₁′l₁′，根據杠桿的平衡原理動力臂變大，動力變小，乘積不變；
（3）如果只用一組數據得到結論，偶然性太大，用同樣的方法一般要做三次實驗，得到三組不同的數據并進行分析，這樣做的目的是便于尋找具有普遍意義的規(guī)律；
（4）天平的實質是等臂杠桿，所以物體質量等于砝碼總質量與游碼所對刻度之和．
故答案為：（1）平衡；右；力臂；（2）便于測量力臂；小于；等于；（3）便于尋找普遍意義的規(guī)律；（4）天平．

點評 本題考查探究杠桿平衡條件的實驗，要求學生平時重視實驗能力的培養(yǎng)，重視自己動手實驗，要學會利用杠桿平衡條件解決簡單的實際問題，學會進行分析．