Question

12．【實驗名稱】探究杠桿平衡條件的實驗：
【設計并進行實驗】
（1）實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時發(fā)現杠桿停在如圖甲所示的位置，小明將左端的平衡螺母向右調，小紅認為也可以將右端的平衡螺母向右調（選填“右”或“左”），使杠桿在水平位置平衡．
（2）在杠桿的兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，并測出力臂．多次實驗并把數據記錄在表格中．
【交流與評估】
①小明根據以上數據得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
②小紅將圖乙中杠桿兩側的鉤碼各取下一個，杠桿會左側下降（選填“右側下降”或“左側下降”）．
③若小明只將圖乙中的杠桿左側的兩個鉤碼取下，要使杠桿重新在水平位置平衡，應將右側鉤碼向左移動2格（說出鉤碼移動的方向及格數）．
④下列屬于費力杠桿的是B
A．羊角錘     B．筷子     C．起瓶器     D．獨輪車

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

⑤【實驗拓展】實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若至點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖丙所示裝置進行探究，發(fā)現在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是：杠桿有自重．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，調節(jié)平衡螺母應使杠桿重心右移；
（2）①）杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂；
②當左右兩側力與力臂的乘積不相等時，杠桿會轉動，直到在新的位置找到平衡；
③利用杠桿平衡條件分析；
④根據杠桿的平衡條件判斷杠桿是否省力；
⑤圖丙中，支點位于動力和阻力的右側，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響．

解答 解：
（1）杠桿左端下沉，應將杠桿重心向右移，所以應將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調節(jié)；
（2）①根據以上數據得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂 （或F₁l₁=F₂l₂）
②根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：
杠桿在水平位置平衡時：左邊=3G×2L=6GL；
右邊=2G×3L=6GL；
如果在兩側鉤碼下再各取下一個相同的鉤碼后：左邊=2G×2L=4GL；
右邊=G×3L=3GL；
杠桿不再水平平衡，左邊會下沉．
③杠桿左側的兩個鉤碼取下，根據杠桿平衡的條件，F₁L₁=F₂L₂，左邊=G×2L=2GL；則右邊=2G×L，即向左移動2格；
④A、羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；
B、用筷子時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；
C、起瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；
D、獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；故選B．
⑤利用如圖丙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自重對杠桿平衡有影響．
故答案為：（1）右；（2）①動力×動力臂=阻力×阻力臂；②左側下降；③向左移動2格；④B；⑤杠桿有自重

點評 本題考查了杠桿平衡條件的應用，杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節(jié)杠桿在水平位置平衡．