Question

11．小強(qiáng)在探究“杠桿的平衡條件”時(shí)，經(jīng)歷了如下的實(shí)驗(yàn)步驟：A、調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；B、在杠桿的兩邊掛上鉤碼，并移動(dòng)懸掛位置，使杠桿重新平衡；C、改變動(dòng)力或動(dòng)力臂的大小，并重新調(diào)節(jié)，再次使杠桿平衡；D、如此多次測(cè)量，得到多組數(shù)據(jù)．
（1）小強(qiáng)進(jìn)行步驟A的調(diào)節(jié)的目的是使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響，同時(shí)便于測(cè)量力臂；
（2）實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力/N	動(dòng)力臂/cm	阻力/N	阻力臂/cm
1	4	5	2	10
2	1.5	10	3	5
3	2	15	3	10
4	l	20	1	20

分析上表，用F₁、F₂、L₁和L₂分別表示動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂，杠桿平衡條件可表示為：F₁L₁=F₂L₂．
（3）當(dāng)小強(qiáng)進(jìn)一步用彈簧測(cè)力計(jì)做如圖所示的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)不再滿(mǎn)足（2）中得到的規(guī)律，請(qǐng)你對(duì)此作出評(píng)析：由于動(dòng)力的方向沒(méi)有與桿垂直，因此此時(shí)的力臂不再等于OA長(zhǎng)．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，重力的方向跟杠桿垂直，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，同時(shí)能夠消除杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論．
（3）杠桿受到的力不再豎直方向時(shí)，力臂不等于桿長(zhǎng)．

解答 解：（1）a、為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響，這時(shí)杠桿重力的力臂為零，同時(shí)可從杠桿上直接讀取力臂的大小，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用F₁、F₂、L₁和L₂分別表示動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂，杠桿平衡條件可表示為：F₁L₁=F₂L₂．
（3）如圖，當(dāng)小強(qiáng)將彈簧測(cè)力計(jì)斜向左拉時(shí)，拉力的力臂不再等于桿OA長(zhǎng)，而是OC長(zhǎng)，所以再將OA作為力臂時(shí)是錯(cuò)誤的．
故答案為：水平；（1）使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響，同時(shí)便于測(cè)量力臂；（2）F₁L₁=F₂L₂；（3）由于動(dòng)力的方向沒(méi)有與桿垂直，因此此時(shí)的力臂不再等于OA長(zhǎng)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查對(duì)“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的了解．要掌握杠桿的調(diào)節(jié)方法及調(diào)節(jié)的要求和目的，同時(shí)要掌握杠桿平衡了解及其應(yīng)用．