Question

18．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验装置如图甲所示，实验前发现杠杆左端低右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右（填“左”或“右”）调节；
（2）将杠杆调为水平平衡，小华在进行实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L₁和动力F₁的数据，并利用实验数据绘制了F₁与L₁的关系图象，如图乙所示．请根据图象推算，当L₁为0.1m时，F₁为6N．
（3）如图丙是小龙同学“探究杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持水平平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂．但操作过程中，发现当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是换用更大量程的测力计（写出一条即可）
（4）实验结束后，小龙同学提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是杠杆自重的影响．

Answer 1

分析 （1）杠杆左端低，右端高，应向右调节平衡螺母（使其力臂增大），使杠杆在水平位置平衡；
（2）由于此题中的阻力和阻力臂不变，故据杠杆的平衡条件分析即可解决．
（3）使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是为了便于测量力臂．根据杠杆平衡条件分析接下来合理的操作．
（4）图丁中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响．

解答 解：（1）杠杆调水平位置平衡时，若杠杆向左偏则向右调；
（2）由题知，阻力和阻力臂不变，据杠杆的平衡条件可知，利用图象中任意一组数据都能得出，F₂L₂=F₁L₁=0.2m×3N=0.6N•m；
所以，若当L₁为0.1m时，F₁=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{0.6N•m}{0.1m}$=6N；
（3）杠杆保持水平平衡，这样做的目的是为了便于测量力臂；
当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，可以换用更大量程的测力计；根据杠杆的平衡条件，也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移；
（4）图丁中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
故答案为：（1）右；（2）6；（3）为了便于测量力臂；换用更大量程的测力计；（4）杠杆自重的影响．

点评 本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，要求平时做实验时多加注意，锻炼自己的实验操作能力．