Question

9．在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）在沒有掛鉤碼時(shí)杠桿靜止在圖甲位置，此時(shí)杠桿是否平衡？是（選填“是”或“否”）．為使杠桿在水平位置平衡，可只將杠桿左端螺母向右（選填“左”或“右”）邊旋一些．
（2）杠桿調(diào)好后，第一組同學(xué)按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二組同學(xué)按圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．同學(xué)們經(jīng)過激烈討論后有些同學(xué)認(rèn)為第一組實(shí)驗(yàn)更合理，理由是實(shí)驗(yàn)更具普遍性；有些同學(xué)認(rèn)為第二組實(shí)驗(yàn)更合理，理由是力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂．
（3）實(shí)驗(yàn)中F₁＞F₁′（選填“＜”、“=”或“＞”）．
（4）丙實(shí)驗(yàn)時(shí)為費(fèi)力杠桿（選填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”），在丙圖中畫出使杠桿平衡的最小拉力的示意圖．

Answer 1

分析 （1）平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)；
調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，如果杠桿左端下沉，則應(yīng)向右條件平衡螺母；如果杠桿右端下沉，應(yīng)向左條件平衡螺母；
（2）用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，要采用多種形式，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)更具有普遍性；
當(dāng)杠桿在水平位置平衡，并且作用在杠桿上的力在豎直方向時(shí)，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大小；
（3）根據(jù)圖示判斷彈簧測(cè)力計(jì)拉力力臂的大小關(guān)系，然后應(yīng)用杠桿平衡條件判斷拉力大小關(guān)系；
（4）杠桿的分類：①省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂；②費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂；
根據(jù)杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂可知：在阻力與阻力臂一定的情況下，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越小；根據(jù)圖示確定最大的動(dòng)力臂，然后作出動(dòng)力．

解答 解：
（1）在沒有掛鉤碼時(shí)杠桿靜止的位置如圖（甲）所示，此時(shí)的杠桿處于平衡狀態(tài)；
為使杠桿在水平位置平衡，需要使杠桿重心右移，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）乙圖，彈簧測(cè)力計(jì)可以沿不同方向拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，使實(shí)驗(yàn)更具有普遍性；
丙圖，杠桿在水平位置平衡，并且力垂直作用在杠桿上，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大��；
（3）由圖示可知，圖乙所示實(shí)驗(yàn)中，測(cè)力計(jì)拉力力臂小于圖丙所示實(shí)驗(yàn)測(cè)力計(jì)拉力的力臂，鉤碼重力與鉤碼重力的力臂不變，由杠桿平衡條件可知，拉力力臂越小，拉力越大，即F₁＞F₁′．
（4）丙實(shí)驗(yàn)時(shí)為杠桿的動(dòng)力臂小于阻力臂，此時(shí)為費(fèi)力杠桿；
由圖可知，當(dāng)動(dòng)力作用在杠桿的最左端B點(diǎn)，且力與杠桿垂直向下時(shí)，動(dòng)力臂最大，此時(shí)動(dòng)力最小，從支點(diǎn)作動(dòng)力作用線的垂線段即可作出動(dòng)力的力臂，如圖所示：

故答案為：（1）是；右；（2）實(shí)驗(yàn)更具普遍性；力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂；（3）＞；（4）費(fèi)力；見上圖．

點(diǎn)評(píng) 探究杠桿平衡條件時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)豎直方向拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大小，使實(shí)驗(yàn)更簡單操作；彈簧測(cè)力計(jì)沿不同方向拉動(dòng)杠桿在水平位置平衡，使實(shí)驗(yàn)更具有普遍性．各有利弊．