Question

13．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干．

（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉（如图甲所示），如果将杠杆右侧的平衡螺母向右调到头了，杠杆左端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向右调，直到杠杆在水平位置平衡为止．
（2）某同学利用图乙进行正确的实验操作后，得到的数据为F₁=0.5N、l₁=20cm、F₂=1N和l₂=10cm．该同学根据这些数据能否得出探究结论？答：不能．理由是：因为一次实验获得的数据有偶然性，不能反映普遍规律．
（3）使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验，也能得出杠杆平衡条件．这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较，小明认为开始的实验方案好．小明的理由是：便于读出力臂大小．
（4）如图丙所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂4个钩码．（每个钩码的质量相等）．
（5）若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为F_a，若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为F_b，则F_a小于F_b（填“大于、小于、等于”）

Answer 1

分析 （1）调节杠杆平衡时，无论左端还是右端的平衡螺母都向上翘的一端移动．
（2）实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律．
（3）探究杠杆平衡条件时，杠杆在倾斜一定角度的位置进行实验，力臂不在杠杆上，不方便测量；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，重力的力臂为从支点到挂钩码处杠杆的长度，便于读出力臂大小．
（4）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂分析解答．
（5）杠杆在水平位置平衡，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，动力臂变小，动力变大．

解答 解：（1）调节杠杆在水平位置平衡时，杠杆左端下沉，右端上翘，左右两端平衡螺母都向上翘的右端移动．
（2）不能得出探究结论；因为一次实验获得的数据有偶然性，不能反映普遍规律．
（3）探究杠杆平衡条件时，杠杆在倾斜一定角度的位置进行实验，力臂不在杠杆上，不方便测量；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于读出力臂大小，故小明认为开始的实验方案好．
（4）设一钩码重为G，杠杆一格为L，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得：3G×4L=F_C×3L，F_C=4G，故在应在C处挂4个钩码．
（5）用弹簧测力计竖直向上拉时测力计的示数为F_a，若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为F_b，杠杆在水平位置平衡，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，动力臂变小，动力变大．所以则F_a小于F_b．
故答案为：（1）右；（2）不能；因为一次实验获得的数据有偶然性，不能反映普遍规律；（3）便于读出力臂大小；（4）4；（5）小于；

点评 本题考查了杠杆平衡的条件，在实验中我们应首先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂；用弹簧测力计时，应注意竖直方向拉动测力计；注意杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂的应用．