Question

8．在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中，
（1）應先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便于測量力臂；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可把右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶蜃笳{(diào)節(jié)．

如圖是小敏同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在表中．

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂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

（2）請將表中的實驗數(shù)據(jù)補充完整．
（3）小敏的第三次實驗存在錯誤，其錯誤是彈簧測力計沒有豎直向下拉（或動力臂測量錯誤）．
（4）由正確的實驗結果可得到杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．

Answer 1

分析 （1）①探究杠桿平衡條件時，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；
②杠桿左端偏高，說明杠桿的重心在支點右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；
（2）①根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)和杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂進行計算；
②由圖可見，第3次實驗中拉力的方向沒有豎直向下，導致力臂不能從杠桿上正確讀出；
③根據(jù)正確的數(shù)據(jù)可以計算出動力和動力臂的乘積、阻力和阻力臂的乘積，最后得出杠桿的平衡條件．

解答 解：
（1）①當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；
②杠桿重心左移應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；
（2）①第1次實驗中：F₁L₁=F₂L₂=1.5N×10cm=15N•cm，L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{15N•cm}{1N}$=15cm；
第2次實驗中：F₁L₁=F₂L₂=1N×20cm=20N•cm，F(xiàn)₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{20N•cm}{10cm}$=2N；
②第3次實驗中，拉力的方向向右傾斜，導致動力臂偏小，根據(jù)杠桿平衡條件，阻力、阻力臂不變時，動力臂變小，動力就會變大，因此彈簧測力計的示數(shù)變大；
③由數(shù)據(jù)可以得出杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）
故答案為：（1）水平；力臂；左；左；（2）①15；2；②彈簧測力計沒有豎直向下拉（或動力臂測量錯誤）；③F₁L₁=F₂L₂．

點評 （1）探究杠桿平衡條件時，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；
（2）初中物理實驗進行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件就是為了尋找普遍規(guī)律．