Question

小明同學探究杠桿的平衡條件

（1）如圖1示，若杠桿在使用前左端低，右端高，要使它在水平位置平衡，應將杠桿右端的螺母向

右

（填“左”或“右”）調節至平衡．杠桿平衡后，在整個實驗過程中，

不可以

（填“可以”或“不可以”）再旋動兩側的螺母．
（2）下列實驗步驟中
A．調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
B．計算每次實驗中F₁L₁和F₂L₂的大小，根據計算結果得出杠桿的平衡條件．
C．改變鉤碼的個數和位置，重復實驗．
D．記下動力F₁、動力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，將數據填入表格中．
E．將鉤碼掛在杠桿的支點兩邊，先改變動力或動力臂的大小，然后調節阻力或阻力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡．
正確的順序是

AEDCB

．
（3）調節杠桿水平平衡后，小明進行的三次實驗如圖2、3、4示．根據實驗，他得出杠桿的平衡條件為“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”，你認為這個結論是

錯誤

（選填“正確”或“錯誤”）的，實驗過程中使杠桿水平平衡的目的是

便于從杠桿上直接讀取力臂

能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響

．

Answer 1

分析：（1）實驗前，應首先進行杠桿平衡調節，根據杠桿的平衡條件，杠桿不平衡時，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）向杠桿上翹的一端調節．但實驗過程中，螺母再調節會改變杠桿重心的位置，使杠桿重力對杠桿平衡又產生影響，因此不能再調節平衡螺母．
（2）探究杠桿平衡條件的步驟：
調節杠桿在水平位置平衡．
左右掛不同數量的鉤碼，使杠桿在水平位置重新平衡，繼續動力、動力臂、阻力、阻力臂．
改變鉤碼的位置和數量，重復進行實驗．
（3）從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂，不是支點到力的作用點的距離．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（重力的方向跟杠桿垂直），同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響．

解答：解：（1）在使用此杠桿前發現左端低，右端高，說明杠桿的重心偏左，要使它在水平位置平衡，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）都要向杠桿上翹的右端調節．所以可以將杠桿右端的平衡螺母向右調節，也可以將左端的平衡螺母向右調節；此后，在整個實驗過程中，螺母再調節會改變杠桿重心的位置，使杠桿重力對杠桿平衡又產生影響，因此不能再旋動兩側的平衡螺母．
（2）經分析，探究杠桿平衡的步驟為：
A、調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
E、將鉤碼掛在杠桿的支上點兩邊，先改變動力或動力臂的大小，然后調節阻力或阻力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡．
D、記下動力F₁、動力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，將數據填入表格中．
C、改變鉤碼的個數和位置，重復實驗．
B、計算每次實驗中F₁L₁和F₂L₂的大小，根據計算結果得出杠桿的平衡條件．
（3）若力始終與杠桿垂直，則力到作用線的距離與力到作用點的距離相等．于是會得到錯誤結論．
在進行實驗時應該使杠桿在水平位置平衡，是為了便于從杠桿上直接讀取力臂，同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響．
故答案為：（1）右；不可以；（2）AEDCB；（3）錯誤；便于從杠桿上直接讀取力臂；能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響．

點評：（1）杠桿的重心變動通過螺母的調節來實現的，使它在支點上，就不會對杠桿平衡產生影響，一定注意的是實驗過程中螺母的移動會改變杠桿重心的位置，因此一定不能再調節平衡螺母．
（2）此題主要考查學生對于杠桿平衡條件的理解，解題的關鍵是理解力臂的概念，它是指從支點到力的作用線的距離．