Question

15．在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）实验前，杠杆左边低，小明应该将杠杆右端平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂．
（2）杠杆在水平位置平衡后，在杠杆左边挂上钩码，在右边用测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡．如图所示，如此多次试验，得出的数据如表所示，分析表中数据得出杠杆的平衡条件是：F₁L₁F₂L₂（用字母写表达式）．

实验次数	动力F1/N	动力臂L/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2	10	2	10
2	1	20	2	10
3	2.5	10	1	25

（3）在本实验中需要进行多次测量的目的是C．
A．减小误差　　B．求平均值　　 C．使结论具有普遍性
（4）当测力计由竖直方向变为向右倾斜下拉并保持杠杆在水平位置平衡，如图所示，此过程中测力计的拉力F变大（填“变大”“不变”或“变小”）．
（5）关于本次实验，学习小组展开讨论，下列说法正确的有②（填序号）．
①如果杠杆在倾斜位置静止，就不会遵守杠杆平衡条件；
②手竖直向下拉弹簧测力计圆环的力加测力计的重力等于测力计读数；
③本实验弹簧测力计只能在右侧拉．

Answer 1

分析 （1）杠杆的调节也跟天平类似，应向高的一侧移动平衡螺母．使杠杆在水平位置平衡最大的好处就是测量力臂时非常方便；
（2）分别求出力与相应力臂的乘积进行比较可得出杠杆的平衡条件；
（3）实验数据只测量一次，其结果带有较大的偶然性，多次测量的结论具有普遍性；
（4）拉力的方向是倾斜的，力的方向与杠杆不垂直，力臂不能从杠杆上读出，此时力臂变小，根据杠杆的平衡条件分析弹簧测力计示数变化．分析力臂的变化，结合杠杆的平衡条件可知拉力的变化；
（5）杠杆在倾斜位置静止，处于平衡状态，遵守杠杆平衡条件；手拉弹簧测力计的力加测力计的重力等于测力计读数；在探究“杠杆的平衡条件”实验中，弹簧测力计可以在右边拉，也可以在左边拉．

解答 解：
（1）发现杠杆右端下沉，说明杠杆重心右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节；
当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂等于支点到力的作用线的距离，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，所以目的是便于测量力臂；
（2）计算每一次实验力与相应力臂的乘积，通过比较发现：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；
（3）探究性实验数据只测量一次，其结果带有较大的偶然性，多次测量的结论才具有普遍性，故C正确；
（4）当弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，力臂变小，阻力和阻力臂不变，拉力会变大；
（5）①如果杠杆在倾斜位置静止，就处于平衡状态，就遵守杠杆平衡条件；说法错误；
②手拉弹簧测力计的力加测力计的重力等于测力计读数；说法正确；
③本实验弹簧测力计也能在左侧拉．说法错误．
故答案为：（1）右；便于测量力臂；（2）F₁L₁=F₂L₂；（3）C；（4）变大；（5）②．

点评 本题考查的是杠杆平衡条件的探究及应用，正确理解杠杆的平衡条件是关键．