Question

16．小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)前，小明將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時發(fā)現(xiàn)杠桿停在圖甲所示的位置．為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向右調(diào)（填“右”或“左”）．
（2）調(diào)節(jié)平衡后，他們在杠桿的兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置再次平衡，如圖乙所示，并測出力臂．多次實(shí)驗(yàn)并把數(shù)據(jù)記錄在表中．

次數(shù)	F1/N	l1/cm	F2/N	l2/cm
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	2	15	3	10

①實(shí)驗(yàn)時，使杠桿在水平位置平衡的目的是：便于測量力臂；
②多次實(shí)驗(yàn)的目的是：多次測量得出的結(jié)論更具有普遍性．
（3）小明根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)得出杠桿平衡的條件是：F₁L₁=F₂L₂．
（4）小紅將圖乙中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個，你將看到的現(xiàn)象是左側(cè)下降．
（5）小明利用圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，若每個鉤碼重0.5N，杠桿平衡時彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)為2.25N；如果保持彈簧測力計拉力作用點(diǎn)的位置不變，把彈簧測力計沿虛線方向拉，為了保證杠桿在水平位置平衡，其示數(shù)將變大（填“變大”、“不變”或“變小”），原因是當(dāng)力的方向發(fā)生改變時，力臂將減�。�

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移；
（2）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．為了便于測量力臂，應(yīng)杠桿在水平位置平衡；
實(shí)驗(yàn)時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（3）杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F₁×l₁=F₂×l₂）；
（4）用杠桿平衡條件可對兩側(cè)的力的力臂的乘積進(jìn)行分析，最后做出判斷．
（5）鉤碼在支點(diǎn)的左側(cè)，要使杠桿平衡，根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，將已知條件代入便可求出F₁的大��；
從圖中直接讀出力的大小，然后根據(jù)力臂的變化分析原因．

解答 解：
（1）杠桿左端下沉，應(yīng)將杠桿重心向右移，所以應(yīng)將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(diào)節(jié)；
（2）①實(shí)驗(yàn)過程中，在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，應(yīng)通過調(diào)節(jié)鉤碼的位置及數(shù)量使杠桿在水平位置平衡，這樣力臂恰好沿著桿的方向；目的是為了便于測量力臂；
②探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)排除偶然性，尋找普遍規(guī)律．
（3）分析表格中的數(shù)據(jù)可得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F₁l₁=F₂l₂）；
（4）設(shè)一個鉤碼的重力G，一格的長度為L，則當(dāng)杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個杠桿在水平位置平衡時：
左邊=2G×2L=4GL＞右邊=G×3L=3GL；
故杠桿不再水平平衡，左側(cè)會下降．
（5）設(shè)一格的長度為L，杠桿在水平位置平衡，則力F₁的方向應(yīng)豎直向上，由F₁L₁=F₂L₂得，0.5N×3×3L=F₁×2L，解得，F(xiàn)₁=2.25N；
從c圖中可以看出，彈簧秤的作用力最長的力臂為2L，即杠桿的長度，當(dāng)力的方向發(fā)生改變時，力臂將減小，因此作用力將變大．
故答案為：（1）右；（2）便于測量力臂；多次測量得出的結(jié)論更具有普遍性；（3）F₁L₁=F₂L₂；（4）左側(cè)下降；（5）2.25；變大；當(dāng)力的方向發(fā)生改變時，力臂將減�。�

點(diǎn)評 此題是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，從杠桿的調(diào)平、實(shí)驗(yàn)的操作、數(shù)據(jù)的分析、結(jié)論的得出等方面進(jìn)行了考查．