Question

4．（1）小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验：
①实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杠静止时发现杠杆停在如图1甲所示的位置，小明将左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将右端的平衡螺母向右调（选填“右”或“左”），使杠杆在水平位置平衡．
②小红将图1乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会左侧下降（选填“右侧下降”或“左侧下降”）．
③若小明只将图1乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码向左移动2格（说出钩码移动的方向和格数）．

（2）如图2所示，将两段电阻不同的金属丝甲、乙（R_甲＞R_乙）串联后路，分别接到两瓶等量的煤油中通电一定时间．某同学用此装置来定性研究焦耳定律．
①将电阻R_甲与R_乙（R_甲＞R_乙）串联在电路中是为了使通电时间和电流相同，从而探究店里通过导体时产生的热与电阻的关系；
②通电后，温度计的示数升高，这是由电流的热效应引起的，其中乙瓶煤油的温度升高得快．

Answer 1

分析 （1）①杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；
②当左右两侧力与力臂的乘积不相等时，杠杆会转动，直到在新的位置找到平衡；
③利用杠杆平衡条件分析．
（2）①根据控制变量法分析；
②电流具有三种效应，即热效应、化学效应和磁效应；据Q=I²Rt并结合题目中所提供的电阻关系分析判断，即可得出那个装置中煤油温度升的更高．

解答 解：
（1）①杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节；
②设每个钩码的重量为G，杠杆每一小格为L，根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得：
杠杆在水平位置平衡时：左边=3G×2L=6GL；右边=2G×3L=6GL；
如果在两侧钩码下再各取下一个相同的钩码后：左边=2G×2L=4GL；
右边=G×3L=3GL；杠杆不再水平平衡，左边会下沉．
③设每个钩码的重量为G，杠杆每一小格为L，若只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，根据杠杆平衡的条件，F₁L₁=F₂L₂，左边=G×2L=2GL；则右边=2G×L=2GL，即向左移动2格；
（2）①将电阻R_甲与R_乙串联在电路中，则电流是相同的，通电时间也相同；
②通电后，温度计的示数升高，这是由电流的热效应引起的；据Q=I²Rt可知，此时两个装置中的电流相同、通电时间相同，但乙中的电阻大于甲中的电阻，所以电流通过乙瓶中的电阻所产生的热量更多一些，故乙瓶中的煤油温度升高的更快一些．
故答案为：（1）①右；②左侧下降；③向左移动2格；（2）①电流；②热；乙．

点评 考查杠杆的平衡条件及应用，本题中涉及实验到的注意事项很特殊，多次测量的目的不是为了减小误差而是为了总结普遍规律．