Question

18．同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，所用杠桿上相鄰線間距均為5cm，實(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼每個(gè)重0.5N．

（1）實(shí)驗(yàn)前，小宏發(fā)現(xiàn)杠桿如圖甲所示，左端偏高，右端偏低．他應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿水平平衡后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（2）圖乙是小宏某次實(shí)驗(yàn)的情景，請(qǐng)你把彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)填入表中．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
M		20	1.5	10

（3）本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不符合杠桿平衡條件，出現(xiàn)問題的原因是彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿，動(dòng)力臂不是動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，不等于20cm．
（4）第二小組的同學(xué)獲得的數(shù)據(jù)如下表所示：

動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
4	5	5	4

他們得出的結(jié)論是：“動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂”，你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)存在什么問題？根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性．
（5）第三小組同學(xué)猜測(cè)：在阻力和阻力臂保持不變的條件下，當(dāng)杠桿平衡時(shí)動(dòng)力跟動(dòng)力臂之間有一定的關(guān)系．為研究此關(guān)系，他們進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，并記錄了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：使用杠桿，當(dāng)阻力和阻力臂相同時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力．

阻力/N	2	2	2	2	2	2
動(dòng)力/N	12	6	4	3	2	1.5
阻力臂/cm	18	18	18	18	18	18
動(dòng)力臂/cm	3	6	9	12	18	24

（6）在本次實(shí)驗(yàn)后的交流活動(dòng)中，老師提出了這樣一個(gè)問題：杠桿如圖丙所示處于平衡狀態(tài)，此時(shí)若在杠桿兩端鉤碼下再各加掛一個(gè)相同的鉤碼，放手后會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？
答：杠桿將沿逆（填“順”或“逆”）時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，你做出判斷的理由是左邊的力和力臂的乘積大．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，使平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)．
（2）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)：確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)．
（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)豎直動(dòng)力臂等于動(dòng)力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿時(shí)，力臂變小，小于動(dòng)力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離．
（4）只根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性．
（5）由表格中數(shù)據(jù)知道，阻力和阻力臂相同，動(dòng)力不同、動(dòng)力臂不同，由此得結(jié)論．
（6）當(dāng)杠桿兩端鉤碼下再各加掛一個(gè)相同的鉤碼，設(shè)杠桿的分度值是L，一個(gè)鉤碼重是G，分別求出杠桿兩端的力和力臂的乘積，力和力臂的乘積相等時(shí)，杠桿在水平位置平衡；力和力臂的乘積不相等時(shí)，力和力臂乘積大的一端下沉．

解答 解：（1）如圖，杠桿的左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)．
（2）彈簧測(cè)力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.2N，示數(shù)為1.2N．
（3）彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿時(shí)，力臂變小，小于動(dòng)力點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，動(dòng)力臂小于20cm．
（4）根據(jù)一次測(cè)量便得出結(jié)論，不具有普遍性，要使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論．
（5）由表中數(shù)據(jù)可知：
阻力相同、阻力臂相同，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越�。�
所以有結(jié)論：使用杠桿，當(dāng)阻力和阻力臂相同時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力．
（6）杠桿兩端鉤碼下再各加掛一個(gè)相同的鉤碼，
設(shè)杠桿的分度值是L，一個(gè)鉤碼重是G，
杠桿左邊：3G×3L=9GL，
杠桿右邊：4G×2L=8GL，
9GL＞8GL，
所以杠桿的左端下沉，杠桿會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．
故答案為：（1）左；（2）1.2；（3）彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿，動(dòng)力臂不是動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離，不等于20cm；（4）根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性；（5）使用杠桿，當(dāng)阻力和阻力臂相同時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)越省力；（6）逆；左邊的力和力臂的乘積大．

點(diǎn)評(píng) （1）杠桿平衡條件，在杠桿平衡問題中有廣泛的應(yīng)用，一定要熟練掌握．
（2）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡和調(diào)節(jié)天平橫梁平衡，操作方法是相同的，都是平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)．