Question

【題目】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)把杠桿兩端的平衡螺母向___（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持_________。

（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼（如圖甲所示）為了使杠桿在水平位置平衡，他可以在B點(diǎn)處掛____個(gè)鉤碼或在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿。若采用彈簧測(cè)力計(jì)拉的方法，則彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向應(yīng)豎直向_____拉，豎直拉的目的是_______。最后實(shí)驗(yàn)得出的杠桿的平衡條件是：_______。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是____________。

Answer 1

【答案】左 水平位置平衡 6 下 方便測(cè)力臂 動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 或 F1l1=F2l2 杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響

【解析】

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，說明杠桿右端重、左端輕，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。這樣，實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼對(duì)杠桿拉力的力臂就與杠桿重合，方便測(cè)力臂。

第一空．應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)。

第二空．使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平位置平衡。

第三空．由甲圖可知，A點(diǎn)距離支點(diǎn)3格，掛4個(gè)鉤碼，B點(diǎn)距離支點(diǎn)2格，為了使杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，設(shè)要在B點(diǎn)掛n個(gè)鉤碼，則：4（個(gè)）×3（格）=n（個(gè)）×2（格），得n=6（個(gè)）。即可以在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼。

第四空．若采用彈簧測(cè)力計(jì)拉的方法，因支點(diǎn)在兩個(gè)力的中間，左側(cè)鉤碼拉力向下，則右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向要向下，才能使杠桿平衡。

第五空．彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉，可以使該拉力的力臂與杠桿重合，直接讀出拉力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就為該力的力臂大小。所以豎直拉的目的是方便測(cè)力臂。

第六空．通過多次實(shí)驗(yàn)，每次的動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積，都等于阻力與阻力臂的乘積。即得出結(jié)論為：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。

第七空．支點(diǎn)在杠桿中點(diǎn)時(shí)，調(diào)整杠桿使其在水平位置平衡，可以消除杠桿左右兩側(cè)自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，由于杠桿自身重力的影響，所以測(cè)得的拉力不符合杠桿平衡條件。