Question

在探究“杠杆的平衡条件”的实验中．
实验器材：有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等．
（1）实验前，应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做可以

消除杠杆自身重力在实验中的影响

．调节时，如发现杠杆左端偏高，应如何操作？

将左端（或右端）的螺母向左调

；实验过程中使杠杆再次水平平衡的目的是

便于测量力臂

．
（2）某实验小组记录两组实验数据如下表：

实验序号	动力F1/N	动力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2	20	1	10
2	1	8	2	4

根据分析，这组数据中，实验序号为

1

（选填“1”或“2”）的一组肯定有错误．检查后发现是测量动力臂时读错了，动力臂的实际值应为

5

cm．
（3）如图1所示，弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将

变大

，其原因是

力臂变小了

．
（4）某次实验中，若采取如图2所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置保持平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式，这主要是以下哪种原因

D

（选填字母）．
A．一个人无法独立操作     B．需要使用太多的钩码
C．力臂与杠杆不重合       D．力和力臂数目过多．

Answer 1

分析：（1）使用杠杆时，首先要调节杠杆两端的调节螺母，使杠杆处在水平位置并保持平衡；杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，能便于从杠杆上直接测量力臂，还可以避免杠杆自身重力带来的影响；
（2）根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂即可做出判断；
（3）阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大；

解答：解：（1）实验前，应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做可以消除杠杆自身重力在实验中的影响；调节时，如发现杠杆左端偏高，应将左端（或右端）的螺母向左调；实验过程中使杠杆再次水平平衡的目的是便于测量力臂；
（2）2N×20cm＞1N×10cm，不符合杠杆平衡条件，实验数据有错误．如果是动力臂有错误，根据杠杆的平衡条件，F₁l₁=F₂l₂，代入数据2N×l₁=1N×10cm；动力臂的实际值应为5cm；所以动力臂的实际值比测量值要小．
1N×8cm=2N×4cm，符合杠杆平衡条件，实验数据正确．
（3）杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计拉力变大，所以弹簧测力计示数变大．
（4）当杠杆上挂多组钩码时，力和力臂增加，使实验复杂化，给实验带来难度．
故答案为：（1）消除杠杆自身重力在实验中的影响；将左端（或右端）的螺母向左调；便于测量力臂；
（2）1；5；
（3）变大；力臂变小了；
（4）D．

点评：（1）杠杆平衡条件应用比较广泛，利用杠杆平衡条件可以判断杠杆是否平衡、力臂大小、力的大小等．
（2）探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆的两端各挂一组钩码，实验操作比较简单，计算也比较简单；如果杠杆的两端挂多组钩码，实验操作复杂，计算也比较复杂．但是两种情况都能得出正确的结论．