Question

12．在研究“杠桿的平衡條件”實驗中，
（1）實驗前發(fā)現(xiàn)杠桿右端偏高，需將平衡螺母往右移一些，直至杠桿在水平位置平衡．實驗過程中，要使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂．

（2）如圖乙所示是三次實驗結果，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，

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

（3）將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整．①2②15
（4）分析第一、二次測量實驗數(shù)據(jù)，可以得到：F₁L₁=F₂L₂．
（5）在分析第三次測量數(shù)據(jù)時，該同學發(fā)現(xiàn)F₁L₁和F₂L₂并不相等，該同學實驗過程中的失誤之處在于L₁不是F₁的力臂．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端偏高，說明杠桿的重心在支點左側，調(diào)節(jié)平衡螺母應使杠桿重心右移，使杠桿在水平位置平衡，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響．實驗過程中，使杠桿在水平位置平衡，此時力與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（3）根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)和杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂進行計算；
（4）杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
（5）由圖可見，第3次實驗中拉力的方向沒有豎直向下，導致力臂不能從杠桿上正確讀出．

解答 解：（1）杠桿的右端偏高，使杠桿左端或右端的平衡螺母向偏高的右端移動．
實驗前應先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是：排除杠桿自重對實驗的影響，便于測量力臂大��；
實驗過程中，要使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂；
（3）第1次實驗：根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，1.5N×10cm=1N×L₂，則L₂=15cm．
第2次實驗：根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，1N×20cm=F₂×10cm，則F₂=2N．
（4）分析第一、二次測量實驗數(shù)據(jù)，可以得到：F₁L₁=F₂L₂；
（5）杠桿在水平位置平衡，F(xiàn)₁的方向垂直于杠桿時，力臂才在杠桿上．如圖，F(xiàn)₁傾斜拉動杠桿在水平位置平衡，力臂不在杠桿上，所以動力臂L₁讀取錯誤．
本實驗中進行多次測量的目的是：避免實驗次數(shù)過少，導致實驗結論具有偶然性，便于從中尋找規(guī)律．
故答案為：
（1）右；水平；便于測量力臂；
（3）

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1.5	10	1	15
2	1	20	2	10
3	1	20	1.5	10

（4）F₁L₁=F₂L₂；
（5）L₁不是F₁的力臂．

點評 此題是探究杠桿平衡條件實驗中應注意的問題，要掌握杠桿平衡的調(diào)節(jié)及調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的，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．