Question

16．小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿，支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)．
（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時(shí)，應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向左（填“左”、“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，達(dá)到水平平衡狀態(tài)．杠桿平衡后，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，不可以（填“可以”或“不可以”）再旋動(dòng)兩側(cè)的螺母．
（2）下列實(shí)驗(yàn)步驟中：A、調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．B、計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)中F₁、L₁和F₂、L₂的大小，根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出杠桿的平衡條件． C、改變鉤碼的個(gè)數(shù)和位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．D、記下動(dòng)力F₁、動(dòng)力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，將數(shù)據(jù)填入表格中．E、將鉤碼掛在杠桿的支點(diǎn)兩邊，先改變動(dòng)力或動(dòng)力臂的大小，然后調(diào)節(jié)阻力或阻力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡． 正確的順序是AEDCB．
（3）每個(gè)鉤碼重1N，杠桿上每格長(zhǎng)度是4cm．下表是某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．分析上述數(shù)據(jù)，可得出杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂．

次數(shù)	F1/N	L1/N	F2/N	L2/N
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2	12	3	8

（4）如圖，杠桿在水平位置平衡，如果這時(shí)在兩側(cè)鉤碼下各增加一個(gè)相同的鉤碼，杠桿的左 端將下沉（填“左”、“右”）．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件之前首先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，螺母向上翹的一端移動(dòng)；調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母和天平的平衡螺母一樣，只能在調(diào)節(jié)平衡過程中移動(dòng)平衡螺母，在測(cè)量過程中不能再移動(dòng)平衡螺母．
（2）探究杠桿平衡條件的步驟：調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；左右掛不同數(shù)量的鉤碼，使杠桿在水平位置重新平衡，繼續(xù)動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂；改變鉤碼的位置和數(shù)量，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（3）對(duì)動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂進(jìn)行分析，得到杠桿平衡條件．
（4）根據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡或杠桿的哪端下沉．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前，他將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時(shí)，應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，在水平位置平衡；在之后的實(shí)驗(yàn)過程中小明不能再通過調(diào)節(jié)平衡螺母．使杠桿在水平位置平衡．
（2）經(jīng)分析，探究杠桿平衡的步驟為：
A、調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
E、將鉤碼掛在杠桿的支上點(diǎn)兩邊，先改變動(dòng)力或動(dòng)力臂的大小，然后調(diào)節(jié)阻力或阻力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡．
D、記下動(dòng)力F₁、動(dòng)力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，將數(shù)據(jù)填入表格中．
C、改變鉤碼的個(gè)數(shù)和位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．
B、計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)中F₁L₁和F₂L₂的大小，根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出杠桿的平衡條件．
（3）實(shí)驗(yàn)1：1N×8cm=2N×4cm，
實(shí)驗(yàn)2：2N×8cm=1N×16cm，
實(shí)驗(yàn)3：2N×12cm=3N×8cm，
杠桿平衡調(diào)節(jié)：F₁L₁=F₂L₂．
（4）如圖，杠桿在水平位置平衡，如果這時(shí)在兩側(cè)鉤碼下各增加一個(gè)相同的鉤碼，每個(gè)鉤碼重1N，杠桿上每格長(zhǎng)度是4cm，3N×12cm＞4N×8cm，
所以F₁L₁＞F₂L₂，所以杠桿的左端下沉．
故答案為：（1）左；不可以；（2）AEDCB；F₁L₁=F₂L₂；（3）左；

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于杠桿平衡條件的理解，解題的關(guān)鍵是理解力臂的概念，它是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離．