Question

11．小明同学探究“杠杆的平衡条件”．
（1）实验前，杠杆停在图1所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节．实验过程中使杠杆水平平衡的目的是便于测量力臂；
（2）调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图2所示．根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是错误（选填“正确”或“错误”）的，用图3所示的装置，怎样通过实验来说明该结论是否正确？改变拉力的方向，保持杠杠在水平位置平衡，观察弹簧测力计示数是否变化，若发生变化，则说明结论错误．
（3）在图2（b）装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆会逆时针转动（选填“顺时针”或“逆时针”）．

Answer 1

分析 （1）杠杆的平衡状态是指静止或匀速转动状态．实验时，如果杠杆不在水平位置平衡，可通过反向调节（向偏高的一端）平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡．
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（重力的方向跟杠杆垂直），同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；
（2）杠杆平衡条件探究“动力×动力臂”与“阻力×阻力臂”之间的关系，力臂不一定是支点到力作用点的距离．
（3）设一个钩码重为G，杠杆分度值为L，力和力臂乘积大的一端下沉．

解答 解：
（1）杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态．由图知，杠杆的右端偏高，所以需将平衡螺母向右调节．
杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离等于力臂，所以使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂．
杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂．所以小明提出的结论是错误的．
（2）小明结论错误是因为杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力的作用点的距离，所以要推翻这个错误结论，可以用弹簧测力计斜着拉杠杆使其在水平位置平衡．
（3）设一个钩码重为G，杠杆分度值为L，左右各取下一个钩码后，
杠杆左端：2G×2L=4GL，
杠杆右端：2G×3L=3GL，
所以杠杆的左端下沉．即逆时针转动．
故答案为：（1）右；便于测量力臂；
（2）不能；改变拉力的方向，保持杠杠在水平位置平衡，观察弹簧测力计示数是否变化，若发生变化，则说明结论错误；
（3）逆时针．

点评 调节杠杆在水平位置平衡和调节天平平衡，操作是相同的，都是平衡螺母向上翘的一端移动．杠杆使用前，应调到水平平衡，一是使杠杆的重心调到支点上，不对平衡产生影响，二是便于力臂的测量；实验时应多做几次，分析得出结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂．