Question

5．在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做目的是消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；如發(fā)現(xiàn)杠桿右端偏高，你的調(diào)節(jié)方法是將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，或?qū)⒂叶说钠胶饴菽赶蛴艺{(diào)節(jié)．為了方便測(cè)量力臂，接下來的操作是：在杠桿支點(diǎn)的兩邊各掛上不同的鉤碼，并移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿再次在水平位置平衡．
如圖是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，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，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在表中．

（1）請(qǐng)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（2）小明的第3次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤是L₁讀錯(cuò)了．
（3）小明改正錯(cuò)誤后的得到的結(jié)論是動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．

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	1	20	1.5	10

Answer 1

分析 杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大小，同時(shí)消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響．調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使螺母向偏高的一端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡；
（1）根據(jù)杠桿平衡條件求出阻力或阻力臂；
（2）杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿時(shí)，力臂才在杠桿上；由圖可見，第3次實(shí)驗(yàn)中拉力的方向沒有豎直向下，導(dǎo)致力臂不能從杠桿上正確讀出．
（3）杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（F₁L₁=F₂L₂）．

解答 解：
在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；如發(fā)現(xiàn)杠桿右端偏高，則可將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，或?qū)⒂叶说钠胶饴菽赶蛴艺{(diào)節(jié)，使杠桿重心右移；掛上鉤碼后再調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡，目的是便于力臂的測(cè)量；
（1）第1次實(shí)驗(yàn)：根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，1.5N×10cm=1N×L₂，所以L₂=15cm．
第2次實(shí)驗(yàn)：根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，1N×20cm=F₂×10cm，所以F₂=2N．
（2）杠桿在水平位置平衡，F(xiàn)₁的方向垂直于杠桿時(shí)，力臂才在杠桿上．如圖，F(xiàn)₁傾斜拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，力臂不在杠桿上，所以動(dòng)力臂L₁讀取錯(cuò)誤．
（3）分析表中數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)：動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積和阻力與阻力臂的乘積是相等的，因此可以得出的結(jié)論是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．
故答案為：水平；消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，或?qū)⒂叶说钠胶饴菽赶蛴艺{(diào)節(jié)；水平；
（1）補(bǔ)充數(shù)據(jù)如下：

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	15
2	1	20	2	10
3	1	20	1.5	10

（2）L₁讀錯(cuò)了；
（3）動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．

點(diǎn)評(píng) 此題是“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平及目的，杠桿平衡條件的應(yīng)用，及對(duì)力臂概念的理解，都是杠桿平衡條件中的常見知識(shí)．