Question

在研究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）杠桿在傾斜一定角度的位置做實(shí)驗(yàn)，也能得出杠桿平衡條件．這種實(shí)驗(yàn)方案與杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較，你認(rèn)為哪種實(shí)驗(yàn)方案好并說明理由：

水平位置平衡的方案好，力臂在杠桿上，可以直接讀出力臂

．
（2）實(shí)驗(yàn)中共有6個(gè)鉤碼，杠桿上每格距離相等，在調(diào)節(jié)好的杠桿的左邊，離支點(diǎn)2格的A處掛了3個(gè)鉤碼，如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，在杠桿的右端

3

位置上掛

2

個(gè)鉤碼．（回答一組答案即可）

（3）拿去右側(cè)鉤碼，改用彈簧測力計(jì)拉杠桿，如圖乙所示，測得數(shù)據(jù)如下：

測量序號	F1/N	L1/cm	F2/N	L2/cm	F1L1/N?cm	F2L2/N?cm
1	0.81	10	0.98	10	8.1	9.8
2	1.30	10	1.47	10	13.0	14.7
3	1.80	10	1.96	10	18.0	19.6

觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)F₁L₁≠F₂L₂，實(shí)驗(yàn)操作都是正確的，請你分析可能的原因是：

測力計(jì)是反向使用時(shí)對杠桿的拉力，其方向沒有在豎直方向上

．

Answer 1

分析：（1）探究杠桿平衡條件時(shí)，杠桿在傾斜一定角度的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，力臂不在杠桿上，不方便測量；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于讀出力臂大小．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件，求出右端力和力臂的乘積，確定鉤碼掛的位置和數(shù)量；
（3）比較F₁L₁與F₂L₂的大小，結(jié)合測力計(jì)的使用即可判斷F₁L₁≠F₂L₂的原因．

解答：解：（1）探究杠桿平衡條件時(shí)，杠桿在傾斜一定角度的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，力臂不在杠桿上，不方便測量；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于讀出力臂大�。�
（2）設(shè)一個(gè)鉤碼在質(zhì)量為m，杠桿一個(gè)小格代表l，
所以3mg×2l=6mgl，
所以杠桿3位置上掛2個(gè)鉤碼；或右端2位置上掛3個(gè)鉤；碼或6位置上掛1個(gè)鉤碼．
（3）根據(jù)杠桿平衡條件，F(xiàn)₁L₁應(yīng)與F₂L₂的大小相等，而實(shí)際F₁L₁＜F₂L₂，因?qū)嶒?yàn)操作都是正確的，所以應(yīng)是測量時(shí)對實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了影響，即可能是測力計(jì)對杠桿的拉力，其方向沒有在豎直方向上，引起從杠桿上讀出的L₂不是拉力的力臂．
故答案為：（1）水平位置平衡的方案好，力臂在杠桿上，可以直接讀出力臂；
（2）3；2（答案不唯一）．
（3）測力計(jì)是反向使用時(shí)對杠桿的拉力，其方向沒有在豎直方向上．

點(diǎn)評：杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上便于測量力臂，并且消除杠桿重力對杠桿平衡的影響．
杠桿平衡條件是判斷杠桿平衡問題的重要依據(jù)．