Question

2．實(shí)驗(yàn)臺上有如下實(shí)驗(yàn)器材：1個帶支架的杠桿（相鄰刻線間距均為5cm）如圖所示、1個量程為0～5N的彈簧測力計(jì)、六個重為0.5N的鉤碼和兩段細(xì)繩．請利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，證明：當(dāng)杠桿平衡時，阻力和阻力臂保持不變，動力臂越長作用在杠桿上的動力就越�。�
（1）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟．
（2）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

Answer 1

分析 （1）把鉤碼看成阻力，把彈簧測力計(jì)施加的力看成動力，鉤碼的總重約為3N，彈簧測力計(jì)的量程為0～5N，所以彈簧測力計(jì)的力臂應(yīng)大于鉤碼的力臂；
在A處掛不同的鉤碼，計(jì)算阻力，在B處豎直向上拉動杠桿，測量動力；
（2）實(shí)驗(yàn)中為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)表格中要包括實(shí)驗(yàn)次數(shù)、動力臂、阻力臂、動力、阻力．

解答 解：
（1）A點(diǎn)懸掛鉤碼，其拉力是豎直向下的，要使杠桿平衡，可在杠桿的右側(cè)施加豎直向上的拉力，或在杠桿的左側(cè)施加豎直向下的拉力；
以鉤碼的重力為阻力，以彈簧測力計(jì)的拉力為動力，在不改變阻力和阻力臂的情況下，依次改變動力臂，用彈簧測力計(jì)拉杠桿使其在水平位置平衡，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，最后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納；
實(shí)驗(yàn)步驟：
①用細(xì)繩做一個繩套，拴牢在杠桿的B位置處，調(diào)節(jié)杠桿使其水平平衡，把動力臂L_動、阻力臂L_阻記錄在表格中．將彈簧測力計(jì)的指針調(diào)節(jié)到零刻度線位置；
②在A位置處掛2個鉤碼，在離支點(diǎn)2個格處豎直向上拉彈簧測力計(jì)，使杠桿水平平衡，將所掛鉤碼的重力、彈簧測力計(jì)示數(shù)記錄在表格中，
③保持鉤碼個數(shù)和位置不動，在離支點(diǎn)3個格處處豎直向上拉彈簧測力計(jì)，使杠桿水平平衡，將所掛鉤碼的總重力、彈簧測力計(jì)示數(shù)記錄在表格中；
④仿照步驟③，依次在離支點(diǎn)4個格、5個格、6個格、7個格處豎直向上拉彈簧測力計(jì)，使杠桿水平平衡；將各次所掛鉤碼的總重力、彈簧測力計(jì)示數(shù)記錄在表格中，
（2）在記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，應(yīng)包括阻力、阻力臂、動力臂、動力．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
阻力F阻/N
阻力臂L阻/cm
動力臂L動/cm
動力F動/N

點(diǎn)評 本題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時注意兩點(diǎn)：一是分析實(shí)驗(yàn)的條件（動力臂和阻力臂保持不變）；二是為了使測得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，應(yīng)設(shè)計(jì)進(jìn)行多次測量；
本題受鉤碼質(zhì)量和彈簧測力計(jì)量程的影響，確定阻力臂和動力臂的位置，是本題的關(guān)鍵．本題動力在杠桿的右邊也行．