Question

20．如圖所示，在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）在沒有掛鉤碼時杠桿靜止的位置如圖（甲）所示，為使杠桿在水平位置平衡應將杠桿右端螺母向右邊旋一些（選填“左“或“右”）．
（2）調好后，第一組按圖乙進行實驗，彈簧測力計的示數(shù)為F₁；第二組按圖丙進行實驗彈簧測力計的示數(shù)為F₁′：則：
①F₁大于F₁′（選填“大于”、“等于”或“小于”）；
②你認為第二組實驗更好，理由是便于從杠桿上直接讀取力臂．
（3）第二組多次實驗后，記錄數(shù)據(jù)如下表：

實驗次序	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2.0	5	1.0	10
2	2.0	10	2.0	10
3	3.0	10	2.0	15

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)你得出杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂；
（4）根據(jù)第2次實驗數(shù)據(jù)有同學得出杠桿的平衡條件是：動力+動力臂=阻力+阻力臂，他得出此錯誤結論的原因是：將不同的物理量進行了加法運算．

Answer 1

分析 （1）在調節(jié)杠桿平衡時，應將平衡螺母向較高的一端調節(jié)；
（2）①杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，當阻力和阻力臂的乘積不變時，根據(jù)動力臂的變化可以分析出動力的變化；
②探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（3）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂；
（4）由于動力和動力臂的單位不同，所以不能進行加減運算．

解答 解：
（1）為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調節(jié)；
（2）①圖乙和圖丙所示的杠桿在水平平衡，阻力和阻力臂的乘積相等，但乙圖中彈簧測力計是傾斜的，動力臂較小，因此動力較大，故F₁＞F₁′；
②力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，因此第二組實驗設計的好，此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，力臂直接從杠桿上直接讀�。�
（3）從實驗表格中可知，三次實驗數(shù)據(jù)都滿足：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F₁L₁=F₂L₂）；
（4）動力的單位是N，動力臂的單位是cm，兩個物理量的單位不相同，不能進行加減運算．
故答案：（1）右；（2）①大于；②二；便于從杠桿上直接讀取力臂；（3）F₁L₁=F₂L₂；（4）將不同的物理量進行了加法運算．

點評 本題重點考查探究杠桿平衡條件的實驗調平和操作，要求平時做實驗時多加注意，鍛煉自己的實驗操作能力．