Question

6．小明在做“探究杠桿的平衡條件”實驗中：
（1）實驗前沒有掛鉤碼和彈簧測力計時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低，則應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)，使其在水平位置平衡．本實驗讓杠桿在水平位置平衡的目的是杠桿重力的力臂為0，方便測量力臂．
（2）在圖中，杠桿在水平位置平衡后，小明調(diào)節(jié)左邊鉤碼的個數(shù)和位置，使杠桿水平平衡時，測出F₁=1.2N，F(xiàn)₂=1.5N；OA=30cm，OB=20cm．他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中，發(fā)現(xiàn)F₁×OA和F₂×OB并不相等，從而認為杠桿的平衡條件不一定是F₁l₁=F₂l₂．小明的失誤是OA當成了F₁的力臂．
（3）畫出F₁的力臂．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡．
杠桿在水平位置平衡，豎直作用在杠桿上力的力臂在杠桿上，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）杠桿在水平位置平衡，當力豎直作用在杠桿上時，力臂在杠桿上；當力傾斜拉動杠桿時，力臂不在杠桿上．
（3）力臂即支點到力的作用線的距離．找到支點向力的作用線作垂線即可．

解答 解：（1）杠桿左端高右端低，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向上翹的左端移動；杠桿在水平位置平衡，杠桿的重心通過支點，杠桿重力的力臂為0，從支點到掛鉤碼處杠桿的長度即為力臂長度，方便的測量力臂；
（2）杠桿在水平位置平衡，鉤碼掛在B點，F(xiàn)₂的力臂是OB，彈簧測力計傾斜拉動杠桿在水平位置平衡，F(xiàn)₁的力臂為OD，小明認為F₁的力臂為OA是錯誤的．
（3）從支點O向F₁所在的直線作垂線，并用雙向箭頭標出垂線段L₁，即為F₁的力臂．如圖所示：

故答案為：（1）左；杠桿重力的力臂為0，方便測量力臂；（2）把OA當成了F₁的力臂；（3）如圖所示．

點評 本題考查了杠桿平衡的條件，在實驗中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂；用彈簧測力計時，應(yīng)注意豎直方向拉動測力計；杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂．注意：當杠桿平衡時，并且力豎直作用在杠桿上時，力臂才在杠桿上．這點容易被學(xué)生忽視．