Question

（A）某同学在做“杠杆的平衡条件”实验时，进行了以下操作（左图）：
（1）调节杠杆的左右平衡螺母，使杠杆保持水平；
（2）在杠杆O点位置两边分别挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的滑片的位置，并调节杠杆两端的螺母，使杠杆重新保持水平，记录有关数据；
（3）改变两边钩码的数量，按照（2）再进行一次操作，指出该同学操作中存在的问题：________．
（B）另一位同学用右图所示装置做实验．调整左边钩码的个数和悬挂位置，使杠杆平衡，读出弹簧秤的示数F₁，钩码重F₂，以及由支点到这两个力的作用点的距离OA、OB．他将所得数据直接代入杠杆的平衡条件数学式中，发现F₁?OA________F₂?OB（填＜、＞或=）．其原因是________．

Answer 1

解：（A）在做“杠杆的平衡条件”实验时，首先要将杠杆调平，进行（2）中的步骤；再测下一组数据时，重新调节螺母使杠杆平衡，以减少杠杆自身重量的影响，再改变两边钩码数量，按照（2）进行操作．
（B）因杠杆处于平衡状态，F₂L₂=F₁L₁，又因水平，L₂=OB，而F₁斜向下拉，L₁为O点到F₁作用线垂直距离，使得L₁＜OA，所以F₁?OA＞F₂?OB．
故答案为：（A）在（2）中不能再调节杠杆的平衡螺母．
（ B ）＞；F₁的力臂比OA要小．
分析：“杠杆的平衡条件”实验时，步骤：
a．把杠杆的中点支在支架上，把杠杆调节平衡；
b．把钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置使杠杆水平平衡；
c．记下两边的钩码的重，用尺量出它们的力臂，记下实验数据；
d．每次实验前，把杠杆调节平衡，改变力和力臂数值，做三次实验；
e．求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂数值．
理解力臂概念，支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂．OA大于F₁的力臂L₁，L₂=OB，因F₁L₁=F₂L₂，所以F₁?OA＞F₂?OB．
点评：在做“杠杆的平衡条件”实验时，一个疏忽点，就是每次实验都需要重新调平；掌握杠杆的五要素，支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂．会画动力臂和阻力臂会用作图法，画出力臂．能在实物杠杆中找到力臂．