Question

17．小剛和小亮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(fā)現(xiàn)杠桿停在如圖甲所示的位置．小剛將左端的平衡螺母向右調，小亮認為也可以將右端的平衡螺母向右調（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(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

實驗時杠桿在水平位置平衡的目的是：便于測量力臂的長；
多次實驗的目的是：得出杠桿平衡的普遍規(guī)律．
（3）小剛根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是：F₁L₁=F₂L₂．
（4）小亮將圖乙中杠桿兩側的鉤碼各取下一個，杠桿會左側下降（選填“右側下降”或“左側下降”）
（5）若小剛只將圖乙中的杠桿左側的兩個鉤碼取下，要使杠桿重新在水平位置平衡，應將右側鉤碼向左移動2格（說出鉤碼移動的方向及格數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，調節(jié)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(shù)據(jù)得到結論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（3）杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）；
（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；
（5）利用杠桿平衡條件分析．

解答 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(jié)；
（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(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使結論具有普遍性；
（3）根據(jù)以上數(shù)據(jù)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(jù)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．
（5）設每個鉤碼的重量為G，杠桿每一小格為L，若只將圖乙中的杠桿左側的兩個鉤碼取下，根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂，左邊=G×2L=2GL；則右邊=2G×L=2GL，即右側鉤碼應向左移動2格．
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(guī)律；（3）F₁L₁=F₂L₂；（4）左側下降；（5）向左移動2格；

點評 考查杠桿的平衡條件及應用，本題中涉及實驗到的注意事項很特殊，多次測量的目的不是為了減小誤差而是為了總結普遍規(guī)律；