Question

13．圖中，根據(jù)“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)要求，完成下列各題：

（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，杠桿的位置如圖甲所示，此時(shí)調(diào)節(jié)杠桿右端的螺母向右移動(dòng)；
（2）在杠桿的兩端加掛鉤碼，并移動(dòng)鉤碼，使杠桿平衡，如圖乙所示，并測(cè)出力臂，多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表格中：

次數(shù)	F1/N	L1/cm	F2/N	L2/cm
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	2	15	3	10

在實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了D；
A．減小摩擦 B．使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確 C．多次測(cè)量取平均值減小誤差 D．獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律
（3）小明根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是：F₁L₁=F₂L₂；如果將圖乙中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個(gè)，杠桿會(huì)左側(cè)下降（選填“右側(cè)下降”或“左側(cè)下降”）；
（4）另一位同學(xué)用了如圖丙的方法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用彈簧測(cè)力豎直向上拉動(dòng)杠桿使其水平平衡，若每個(gè)鉤碼重為2N，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2N，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由圖丙的豎直地拉著變成傾斜地拉著，使杠桿在水平位置靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（5）在如圖丁所示的兩種常用工具中，屬于省力杠桿的是乙（選填“甲”或“乙”）．

Answer 1

分析 （1）為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡；杠桿平衡調(diào)節(jié)原則是：右低將平衡螺母左調(diào)，左低將平衡螺母右調(diào)；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（3）杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；
當(dāng)左右兩側(cè)力與力臂的乘積不相等時(shí)，杠桿會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到在新的位置找到平衡；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
阻力和阻力臂不變，根據(jù)題意判斷動(dòng)力臂如何變化，然后由平衡條件判斷彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如何變化；
（5）杠桿可分為：省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿，可以從動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系進(jìn)行判斷．

解答 解：
（1）由圖知，杠桿右端高，說(shuō)明水平時(shí)重心在支點(diǎn)左邊，所以應(yīng)將平衡螺母右調(diào)，使重心右移，杠桿才能平衡；
（2）探究杠桿平衡的條件時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使結(jié)論具有普遍性，故D正確；
（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 （或F₁l₁=F₂l₂）；
根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：如果在兩側(cè)鉤碼下再各取下一個(gè)相同的鉤碼后：左邊=2G×2L=4GL；右邊=G×3L=3GL；杠桿不能平衡，左側(cè)會(huì)下沉；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為：F=$\frac{G{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{4N×2}{4}$=2N；
當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向左傾斜時(shí)，阻力和阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的力臂變小，由杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，可知彈簧測(cè)力計(jì)的拉力變大；
（5）甲在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，是費(fèi)力杠桿；乙在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，是省力杠桿．
故答案為：（1）右；（2）D；（3）F₁L₁=F₂L₂；左側(cè)下降（4）2；變大；（5）乙．

點(diǎn)評(píng) 考查杠桿的平衡條件及應(yīng)用，本題中涉及實(shí)驗(yàn)到的注意事項(xiàng)很特殊，多次測(cè)量的目的不是為了減小誤差而是為了總結(jié)普遍規(guī)律；
對(duì)于已經(jīng)平衡的杠桿，改變條件后判斷杠桿是否還能保持平衡，有兩種方法：一是按力和力臂的乘積；二是按比例的方法．