Question

2．小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中：
（1）實驗前他應先調節(jié)杠桿在水平位置平衡，其目的是便于測量力臂大小，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）杠桿平衡后，小明在圖（甲）所示的A位置掛上兩個鉤碼，可在B位置掛上4個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．
（3）他改用彈簧測力計在圖（乙）所示的C位置斜向下拉，若每個鉤碼重0.5N，當杠桿在水平位置平衡時，測力計的示數(shù)將大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）1N．
（4）小明將3次試驗的數(shù)據(jù)記錄在下面表格中．

測量次序	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
①	1	10	2	5
②	2	20	4	10
③	3	5	1	15

①小明為什么要進行3次實驗？為了使結論具有普遍性
②這3組數(shù)據(jù)能（選填“能”或“不能”）滿足小明進行3次實驗的設計意圖．為什么？從表格中數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．

Answer 1

分析 （1）調節(jié)杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）設杠桿每格長L，鉤碼重G，右邊A點力與力臂的乘積為4GL，使杠桿在水平位置平衡，左側力與力臂的乘積也應為4GL；杠桿根據(jù)其省力情況可以分為三類：動力臂大于阻力臂，省力杠桿；動力臂小于阻力臂，費力杠桿；動力臂等于阻力臂，等臂杠桿；
（3）當彈簧測力計斜著拉時，其力臂小于杠桿長，根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案；
（4）多次實驗的目的，是為了使結論具有普遍性；杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．

解答 解：（1）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）設一個鉤碼重為G，杠桿上一個小格代表L，根據(jù)杠桿平衡條件得，杠桿的右端：2G×2L=4GL，
要使杠桿在水平位置平衡，杠桿的左端力和力臂的乘積也應該是4GL，所以在左邊B處第1格處掛4個鉤碼．
（3）當彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉時，力臂變小，即L₁＜4L，根據(jù)杠桿平衡條件得，
2N×2L=F×L₁，因為L₁＜4L，所以F＞1N；
（4）小明為了使結論具有普遍性，進行了3次實驗；
從實驗表格中可知，三次實驗數(shù)據(jù)都滿足：F₁L₁=F₂L₂，得出杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
故答案為：
（1）便于測量力臂大小，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響；
（2）4；
（3）大于；
（4）能；從表格中數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．

點評 （1）調節(jié)杠桿在水平位置平衡和調節(jié)天平橫梁平衡的操作方法是相同的，都是將平衡螺母向上翹的一端移動．
（2）杠桿平衡條件，在杠桿平衡問題中有廣泛的應用，一定要熟練掌握．