Question

11．圖為探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置
（1）實驗前：如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將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)．實驗中：總是讓杠桿在水平平衡狀態(tài)下進行實驗，其原因主要是便于．如圖是小明同學(xué)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)已記錄在下表中．

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/N
1	1.5	10	1
2	1	20		10
3	1	30	1.5	10

（2）將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整．
（3）小明的第3次實驗存在錯誤，其錯誤是動力臂測量錯誤．
（4）試驗結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？‘于是小組同學(xué)利用如圖第四次裝置進行探究．發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿的平衡條件不相符，其原因是杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿傾斜情況判斷杠桿哪端偏重，然后將杠桿的平衡螺母向重的那端移動，以確定平衡螺母移動方向；
（2）利用杠桿的平衡條件計算即可得知；
（3）由圖示可知誤把力的作用點到支點的距離當(dāng)成了力臂；力臂是支點到力的作用線的垂直距離；
（4）第四次實驗中支點位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）杠桿左端偏高，根據(jù)杠桿的平衡條件，則可將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)．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁×L₁=F₂×L₂計算得出：
L₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{1.5N×10cm}{1N}$=15cm；
F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{1N×20cm}{10cm}$=2N；

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/N
1				15
2			2
3

（3）第三次實驗中，拉力F₁的方向不再與杠桿垂直，因此小明存在的錯誤是誤把力的作用點到支點的距離當(dāng)做了力臂；
（4）第四次實驗中，杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）左；左；
（2）15；2；
（3）動力臂測量錯誤；
（4）杠桿自重的影響．

點評 本題需明確兩點：
（1）力臂是支點到力的作用線的距離，當(dāng)力的方向與杠桿垂直時，力臂等于支點到力的作用點的距離；
（2）在阻力、阻力臂不變的前提下，動力臂變化時，動力也變化，但與動力臂變化情況相反．