Question

學習了杠桿原理后，天鵬和劍波同學嘗試利用杠桿原理測量出一把直尺的質量、請你也參與到他們的活動中吧．
（1）請寫出杠桿原理的內容______．
（2）實驗步驟：
①找出直尺的重心．如圖所示，他們將刀口仰放在桌子上，再把直尺平放在刀口（支點）上，左右移動直尺，使直尺在______位置保持靜止，此時______的位置就是直尺的重心．他們在重心處做好記號．

②將質量是m千克的鉤碼掛在刀口左端的直尺上任一位置，在刀口上向左移動直尺，使其重新在______位置平衡，讀出此時鉤碼到刀口的距離，此距離就是動力臂l₁，則______到刀口的距離就視為阻力臂l₂．
③用上述已知的和測量的量可寫出計算直尺質量的表達式為______．
（3）后來他們二人又用天平測出了這把直尺的實際質量，發(fā)現(xiàn)與他們用杠桿原理求出的質量值相差較大；
①你認為產生這個差距的原因可能是______；
②為提高測量結果的準確程度，請給他們提出一條合理的建議______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)杠桿平衡條件填寫；
（2）①確定直尺的重心：將直尺放在刀口上支起，仔細調節(jié)支撐直尺的支點，使直尺在水平位置平衡，這是直尺的重心就在刀口（支點）的上方；
②③找出直尺的重心，第二次平衡后，重心到支點的位置為直尺重力的力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件可求出直尺的質量；
（3）他們用杠桿原理求出的質量值相差較大，可能因為力臂的測量有誤差，可以采取多次測量取平均的方法減小誤差．
解答：解：（1）杠桿原理：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F₁l₁=F₂l₂）；
（2）①如圖所示，將刀口仰放在桌子上，再把直尺平放在刀口上，左右移動直尺，使直尺在水平位置保持靜止，此時刀口的位置就是直尺的重心，在重心處做好記號O；
②將質量是m千克的鉤碼掛在刀口左端的直尺上任一位置，在刀口上向左移動直尺，使其重新在水平位置平衡，讀出此時鉤碼到刀口的距離，此距離就是動力臂l₁，記號處到刀口的距離就視為阻力臂l₂．
③因為直尺平衡，所以mgl₁=m_尺gl₂，可得：m_尺=m；
（3）①產生這個差距的原因可能是實驗次數(shù)太少；
②建議：改變鉤碼在直尺左端的位置，多做幾次實驗，利用多次測量求平均值的方法減小誤差．
故答案為：（1）F₁l₁=F₂l₂；
（2）①水平，刀口；②水平，記號處；③m_尺=m；
（3）實驗次數(shù)太少；改變鉤碼在直尺左端的位置，多做幾次實驗，利用多次測量求平均值的方法減小誤差．
點評：本題考查了杠桿平衡條件的應用，知道使直尺在水平位置平衡是為了直接讀出力臂，利用杠桿平衡條件求直尺的質量，有新意！