Question

在“研究杠桿平衡條件”實驗中

（1）實驗前出現(xiàn)圖甲所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿左端的螺母A向

右

調(diào)（填“左”或“右”）
（2）實驗過程中出現(xiàn)圖乙所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，這時應將右邊的鉤碼向

右

（填“左”或“右”）移動

2

格．
（3）圖乙中杠桿水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時加一個相同的鉤碼，這時杠桿將

順時針轉(zhuǎn)動

．（填“保持水平平衡”、“順時針轉(zhuǎn)動”或“逆時針轉(zhuǎn)動”）
（4）實驗過程中，小芳發(fā)現(xiàn)用兩個鉤碼可以平衡三個鉤碼，如圖丙所示，小芳還觀察到兩側(cè)鉤碼到支點的距離不等，于是她想，杠桿平衡，不能只看動力和阻力的大小，可能還與力的作用點到支點的距離有關(guān)．于是她反復做了幾次實驗，分析得出杠桿的平衡條件為：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離，老師看后，指出了她的不足之處，可是小芳感到迷惑不解，“通過實驗得出的結(jié)論怎么可能有問題呢？”老師拿來一個彈簧測力計，把測力計的掛鉤掛在圖中A點上…小芳明白了．
①請你簡要說明老師是怎樣做的．
②請你將小芳得出的杠桿平衡條件的結(jié)論糾正：

Answer 1

分析：（1）測量前，應將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；
（2）測量過程中，應將鉤碼向較高的一端移動，使杠桿在水平位置平衡；
（3）判斷同時加一個鉤碼后，兩邊力和力臂乘積的大小關(guān)系得出結(jié)論；
（4）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，并根據(jù)力臂是從支點到力的作用線的距離進行判斷．

解答：解：（1）由圖甲知，右端較高，應將杠桿左端的螺母A向右調(diào)；
（2）由圖乙知，右端較高，應將右邊的鉤碼向右移動；
根據(jù)杠桿的平衡條件：2G×3L=G×nL
n=6，所以應將鉤碼向右移動兩個小格；
（3）兩邊同時增加一個鉤碼后，左邊=3G×3L=9GL，右端=2G×6L=12GL，所以杠桿的右端下沉，即沿順時針轉(zhuǎn)動；
（4）由于杠桿在水平位置平衡，鉤碼對杠桿的力與桿垂直，所以此時支點到動力作用點的距離等于支點到動力作用線的距離，即等于動力臂，是特殊情況；要推翻小芳的結(jié)論，應使拉力不與杠桿垂直，此時力臂與支點到作用點的距離不相等，小芳的結(jié)論會被推翻；
杠桿的平衡條件應為：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
故答案為：（1）右；（2）右，2；（3）順時針轉(zhuǎn)動；（4）①去掉A點鉤碼，在A點用測力計斜向下拉杠桿，仍使杠桿在水平位置平衡，測力計的示數(shù)與原掛鉤碼重力不同，小芳的結(jié)論不再適用；②動力×動力臂=阻力×阻力臂．

點評：此題是探究杠桿平衡條件的實驗，考查了實驗前杠桿的調(diào)平及實驗過程中的調(diào)平，同時考查了杠桿平衡條件及應用．要理解力臂的概念及測量方法．