Question

【題目】小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實驗：

（1）實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時發現杠桿停在如圖甲所示的位置．小明將左端的平衡螺母向右調，小紅認為也可以將右端的平衡螺母向 調（選填“右”或“左”），使杠桿在水平位置平衡．

（2）在杠桿的兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，并測出力臂．多次實驗并把數據記錄在表格中．

次數	F1/N	l1/cm	F2/N	l2/cm
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	2	15	3	10

實驗時杠桿在水平位置平衡的目的是： ；多次實驗的目的是： ．

（3）小明根據以上數據得出杠桿平衡的條件是： ．

（4）小紅將圖乙中杠桿兩側的鉤碼各取下一個，杠桿會 （選填“右側下降”或“左側下降”）．

Answer 1

【答案】（1）右；

（2）便于測量力臂的長；得出杠桿平衡的普遍規律；

（3）F1L1=F2L2；

（4）右側下降．

【解析】

試題分析：（1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，調節平衡螺母應使杠桿重心右移；

（2）使杠桿在水平位置平衡，此時力與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．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律；

（3）杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F1×l1=F2×l2）；

（4）當左右兩側力與力臂的乘積不相等時，杠桿會轉動，直到在新的位置找到平衡．

解：

（1）杠桿左端下沉，應將杠桿重心向右移，所以應將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調節；

（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．

探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律，使結論具有普遍性．

（3）根據以上數據得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂 （或F1×l1=F2×l2）

（4）根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2得：

杠桿在水平位置平衡時：左邊=3G×2L=6GL；

右邊=2G×3L=6GL；

如果在兩側鉤碼下再各取下一個相同的鉤碼后：左邊=2G×2L=4GL＞右邊=G×3L=3GL；

杠桿不再水平平衡，左邊會下沉．

故答案為：（1）右；

（2）便于測量力臂的長；得出杠桿平衡的普遍規律；

（3）F1L1=F2L2；

（4）右側下降．