题目内容

20．八年二班同学做探究“杠杆的平衡条件”的实验，请你帮他们完成下列内容：

（1）把支点放在质地均匀的杠杆中间，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图1所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向右 边旋一些（选填“左”或“右”）；
（2）调好后，第一组同学按图2进行实验，第二组同学按图3进行实验，你认为第二组实验更好，理由是便于测量力臂；
（3）同学们多次实验，得出下表数据，分析数据得出杠杆的平衡条件是：F1l1=F2l2 （用字母表示）；表格中所缺的数据F2为6N．
次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m
10.50.110.05
21.50.230.1
32.00.30.1

分析 （1）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；杠杆左端低右端高，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，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（3）先将数据中的各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，找出关系式；根据杠杆的平衡条件计算出第4次实验中，动力F1的大小．

解答 解：
（1）为使杠杆在水平位置平衡，需要使杠杆重心右移，应将平衡螺母向右调节；
（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第二组实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂；
（3）①先将数据中的各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，找出关系式为F1l1=F2l2（或动力×动力臂=阻力×阻力臂）；
②第3次实验中，F1L1=F2L2，因此F2=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{2N×0.3m}{0.1m}$=6N．
故答案为：（1）右；（2）二；便于测量力臂；（3）F1l1=F2l2；6．

点评 本题考查了杠杆平衡的条件，在实验时我们应注意：调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便能直接读出力臂．杠杆平衡的条件就是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．

练习册系列答案
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实验次数电压U/V电流I/A
10.50.1
21.00.2
31.50.3
42.00.4
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