Question

15．实验桌上有一个带支架的杠杆、（杠杆的支点为O，杠杆上每一刻度间距均为5cm）一个量程满足要求的弹簧测力计、质量为200g的钩码一个和两段细绳．请利用上述实验器材设计一个实验证明：“在杠杆平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，动力臂越大则动力越小”．
（1）在你所设计的实验中，如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点B、C和D表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，请在图中的杠杆上标出点A、B、C和D的位置；
（2）写出主要实验步骤；
（3）画出实验数据记录表格．

Answer 1

分析 以钩码的重力为阻力，以弹簧测力计的拉力为动力，在杠杆的右端A点位置悬挂钩码，在不改变阻力臂的情况下，在杠杆的右侧多次改变弹簧测力计的位置（BCD共改变3次），用弹簧测力计拉杠杆使其在水平位置平衡，并记录相关数据，最后通过实验数据比较在阻力和阻力臂不变时，动力和动力臂的关系．

解答 解：（1）如图所示

（2）实验步骤：
①在A、B两点分别把两段细线系好，调节杠杆水平平衡，把质量为200g的钩码挂在A点，在B点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当杠杆水平平衡时，读出动力臂L和弹簧测力计的拉力F，把 L和 F记录在数据表格中； 
②在A、C两点分别把两段细线系好，调节杠杆水平平衡，把质量为200g的钩码挂在A点，在C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当杠杆水平平衡时，读出动力臂L和弹簧测力计的拉力F，把 L和 F记录在数据表格中；    
③在A、D两点分别把两段细线系好，调节杠杆水平平衡，把质量为200g的钩码挂在A点，在D点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当杠杆水平平衡时，读出动力臂L和弹簧测力计的拉力F，把 L和 F记录在数据表格中．
（3）实验数据记录表：

L/cm
F/N

点评 本题实验设计时注意两点：一是分析实验的条件（阻力和阻力臂保持不变）；二是为了使测得的数据更准确，应设计进行多次测量．