Question

圖為探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長(zhǎng)5cm，實(shí)驗(yàn)中：

（1）首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)處于水平平衡狀態(tài)．這一調(diào)節(jié)過(guò)程的目的是

 

．
（2）下表中記錄的是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)時(shí)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)操作正確，請(qǐng)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1.5	10	1
2	1	20		10
3	2	20	4	10

（3）小虎同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，給杠桿左邊掛2個(gè)鉤碼，杠桿右邊掛3個(gè)鉤碼并移動(dòng)鉤碼到某一位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，就將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，結(jié)果杠桿仍不能保持水平平衡，請(qǐng)指出他實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題：

 

，如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，他的正確操作應(yīng)是

 

．

Answer 1

分析：（1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中杠桿所受的動(dòng)力和阻力均由鉤碼重力產(chǎn)生，而重力的方向豎直向下，只有杠桿水平平衡，動(dòng)力臂和阻力臂才會(huì)與杠桿重合，在杠桿上可以方便的讀出力臂．
（2）利用杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即通過(guò)F₁×L₁=F₂×L₂求解．
（3）實(shí)驗(yàn)前首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，是杠桿在水平位置平衡．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中絕對(duì)不允許再調(diào)節(jié)平衡螺母，只能是移動(dòng)鉤碼的位置或加減鉤碼使杠桿在水平位置平衡．

解答：解：（1）重力的方向豎直向下，只有杠桿水平平衡，杠桿自重的力臂為零，因此杠桿在水平平衡，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離等于力臂，能從杠桿上讀出力臂．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁×L₁=F₂×L₂可得，①L₂=

F1×L1

F2

=

1.5N×10cm

1N

=15cm；②F₂=

F1×L1

L2

=

1N×20cm

10cm

=2N．
（3）實(shí)驗(yàn)前首先應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)處于水平平衡狀態(tài)．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，重心
在支點(diǎn)右端，應(yīng)該是右邊的鉤碼向左移或?qū)�掛在左邊的鉤碼向左移．
故答案為：
（1）為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響，
（2）15，2，
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，可將掛在右邊的鉤碼向左移或?qū)�掛在左邊的鉤碼向左移．

點(diǎn)評(píng)：在探究杠桿平衡條件時(shí)，杠桿的重心應(yīng)調(diào)到支點(diǎn)上，使其不影響兩邊力與力臂的乘積相等；會(huì)根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算．