Question

18．小明在探究“杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆左端的平衡螺母向右调（填“左”或“右”），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，实验中使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量力臂．
（2）如图乙，当杠杆调节平衡后，小明在杠杆A点处挂4个钩码，则应在B点处挂6个钩码，使杠杆在水平位置平衡；若在杠杆A点处挂2个钩码，则应在B点处挂3个钩码，就可使杠杆在水平位置平衡，于是小明得出了杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂．
（3）如图丙所示，不计杠杆自身的重，若每个钩码的重为0.5N，则弹簧测力计的示数应为3N．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆平衡时，无论是左端的螺母还是右端的螺母，都要使螺母向上翘的一端移动；
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；
杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）知道动力臂、阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件求出动力，求出钩码的数量；
（3）设杠杆的每一个小格L，知道动力臂、阻力臂、阻力，根据杠杆平衡条件求出动力．

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；
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；
杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）如图甲所示，设一个钩码的重为G，一格为L，根据杠杆平衡条件可得：在杠杆A点处挂4个钩码时，4G×3L=2L×nG，解得n=6，所以应在杠杆右边B处挂6个钩码；在杠杆A点处挂2个钩码时，2G×3L=2L×nG，解得n=3，所以应在杠杆右边B处挂3个钩码；
杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂；
（3）由F₁l₁=F₂l₂可得，F₁×2L=0.5N×3×4L，解得：F₁=3N．
故答案为：（1）右；不可以；力臂；（2）6；3；F₁L₁=F₂L₂；（3）3．

点评 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，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，减小了杠杆的自重对实验的影响，便于测量力臂．