Question

小明同学探究杠杆的平衡条件

（1）如图1示，若杠杆在使用前左端低，右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向

右

（填“左”或“右”）调节至平衡．杠杆平衡后，在整个实验过程中，

不可以

（填“可以”或“不可以”）再旋动两侧的螺母．
（2）下列实验步骤中
A．调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
B．计算每次实验中F₁L₁和F₂L₂的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件．
C．改变钩码的个数和位置，重复实验．
D．记下动力F₁、动力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，将数据填入表格中．
E．将钩码挂在杠杆的支点两边，先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡．
正确的顺序是

AEDCB

．
（3）调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图2、3、4示．根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是

错误

（选填“正确”或“错误”）的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是

便于从杠杆上直接读取力臂

能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响

．

Answer 1

分析：（1）实验前，应首先进行杠杆平衡调节，根据杠杆的平衡条件，杠杆不平衡时，左、右两端的螺母（或一端的螺母）向杠杆上翘的一端调节．但实验过程中，螺母再调节会改变杠杆重心的位置，使杠杆重力对杠杆平衡又产生影响，因此不能再调节平衡螺母．
（2）探究杠杆平衡条件的步骤：
调节杠杆在水平位置平衡．
左右挂不同数量的钩码，使杠杆在水平位置重新平衡，继续动力、动力臂、阻力、阻力臂．
改变钩码的位置和数量，重复进行实验．
（3）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂，不是支点到力的作用点的距离．杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂（重力的方向跟杠杆垂直），同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响．

解答：解：（1）在使用此杠杆前发现左端低，右端高，说明杠杆的重心偏左，要使它在水平位置平衡，左、右两端的螺母（或一端的螺母）都要向杠杆上翘的右端调节．所以可以将杠杆右端的平衡螺母向右调节，也可以将左端的平衡螺母向右调节；此后，在整个实验过程中，螺母再调节会改变杠杆重心的位置，使杠杆重力对杠杆平衡又产生影响，因此不能再旋动两侧的平衡螺母．
（2）经分析，探究杠杆平衡的步骤为：
A、调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
E、将钩码挂在杠杆的支上点两边，先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡．
D、记下动力F₁、动力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，将数据填入表格中．
C、改变钩码的个数和位置，重复实验．
B、计算每次实验中F₁L₁和F₂L₂的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件．
（3）若力始终与杠杆垂直，则力到作用线的距离与力到作用点的距离相等．于是会得到错误结论．
在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡，是为了便于从杠杆上直接读取力臂，同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响．
故答案为：（1）右；不可以；（2）AEDCB；（3）错误；便于从杠杆上直接读取力臂；能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响．

点评：（1）杠杆的重心变动通过螺母的调节来实现的，使它在支点上，就不会对杠杆平衡产生影响，一定注意的是实验过程中螺母的移动会改变杠杆重心的位置，因此一定不能再调节平衡螺母．
（2）此题主要考查学生对于杠杆平衡条件的理解，解题的关键是理解力臂的概念，它是指从支点到力的作用线的距离．