Question

研究杠杆的平衡条件实验装置如图示，请完成下列内容：
①调平衡：使用前要对杠杆调平衡，如果杠杆左低右高，那么应当

向右调节平衡螺母

，让杠杆处于水平平衡．（处于水平平衡给实验带来的好处是

便于测量力臂，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响

．）
②在左端离O点12cm处的A点挂上个50g的钩码，在右端离O点

4

cm处的B点挂上3个50g钩码，杠杆仍然能处于水平平衡．
③取下所有钩码，接着在左端离O点16cm处挂上6个50g的钩码，用弹簧测力计钩住杠杆C点向上拉，测力计读数为2N，C点在杠杆

左

端，离O点有

24

cm．
④重复做类似操作，多采样几组数据，最后能得出杠杆的平衡条件是：

F₁L₁=F₂L₂

．

Answer 1

分析：①杠杆在使用前应先调平，其调节方法与天平类似；使杠杆在水平位置平衡，可方便测量力臂，并消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
②根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂进行分析，可计算出所挂钩码的位置；
③结合杠杆使用时的实际情况，根据弹簧测力计的拉力方向，可判断拉力在杠杆的哪一端，并利用杠杆的平衡条件可计算出力臂的大小；
④通过多次实验，可最终得出杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂．

解答：解：①使用前，如果杠杆左低右高，应当将平衡螺母向右侧调节，让杠杆处于水平平衡．
处于水平平衡给实验带来的好处是便于测量力臂，此时，从支点到力的作用点的距离就是相应的力臂的长，同时还可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．
②根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，可得：0.5kg×g×12cm=0.15kg×g×L₂，
解得：L₂=4cm．
③当在左端离O点16cm处挂上6个50g的钩码，用弹簧测力计钩住杠杆C点向上拉时，说明C点一定在杠杆的左端，这样才能保证杠杆平衡；
6个50g的钩码的重力为G=mg=6×0.05kg×10N/kg=3N，
根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，可得：3N×16cm=2N×L₂′，
解得：L₂′=24cm．
④通过多次实验，可最终得出杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂．
故答案为：
①向右调节平衡螺母；便于测量力臂，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．
②4；
③左；24；
④F₁L₁=F₂L₂．

点评：本题主要考查杠杆平衡条件的探究实验，能熟悉实验的操作过程，并能根据杠杆的平衡条件进行简单的计算是一般考查的重点要求．