Question

9．根据“研究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列各题：

（1）刚开始实验时，杠杆处于左端下沉，右端上翘的状态，可把右端的平衡螺母向右移动（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡；其目的是便于直接在杠杆上读力臂的值．
（2）开始实验前，某小组同学准备了砝码、弹簧夹、刻度尺、测力计、带刻度的杠杆，其中多余的器材是刻度尺，缺少的器材是支架．
（3）该小组用如图所示方法做实验，所用的钩码每个重1牛，
杠杆上每格长度为5厘米，该小组做了三次试验，前两次测得的数据如表所示，第三次实验情况及测力计示数情况如图（a）和（b），请你帮他把实验数据记录到下表中．根据实验得到的结论是动力×动力臂=阻力×阻力臂．

试验次数	动力F1（牛）	动力臂l1（米）	阻力F2（牛）	阻力臂l2（米）
1	3	0.20	4	0.15
2	5	0.05	1	0.25
3

（4）该小组用如图（C）所示装置实验，若每只钩码重力仍为1牛，为使杠杆平衡应在A点挂1只同样的钩码，或在C点挂3只同样的钩码．如用弹簧测力计在C点拉，测力计的示数为3N牛，方向竖直向下．如用$\frac{1}{3}$的力竖直向上拉杠杆，使杠杆平衡，测力计应作用在F点．

Answer 1

分析 （1）开始实验前，要先将平衡螺母调平，根据“左偏右调，右偏左调”原则，先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于读取力臂；
（2）通过分析题干，既然有带刻度的杠杆，便不需要刻度尺，器材还缺少支架支架；
（3）可以根据读数，动力是2N，动力臂是0.1m，阻力是1N，阻力臂为0.2m；从实验数据，我们可以得出结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
（4）由杠杆平衡条件可以分析答题．

解答 解：（1）刚开始实验时，根据“左偏右调，右偏左调”原则，右端的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是便于读取力臂；
（2）有带刻度的杠杆，不需要刻度尺；缺少的器材是支架；
（3）可以根据读数，动力是1N，动力臂是0.2m，阻力是2N，阻力臂为0.1m；

实验次数	动力F1（牛）	动力臂l1（米）	阻力F2（牛）	阻力臂l2（米）
1	3	0.2	4	0.15
2	5	0.05	1	0，25
3	1	0.2	2	0.1

从实验数据中，我们可以得出结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂．
（4）设杠杆每格的长度是L，每个钩码的重力G=1N，
由杠杆平衡条件可得：G_AL_A=G×3L，即：G_A×6L=2N×3L，则G_A=1N，应在A处挂1个钩码；
G_CL_C=G×3L，即：G_C×2L=2N×3L，则G_C=3N，应在C处挂3个钩码；
如用弹簧测力计在C点竖直向下拉杠杆，由杠杆平衡条件可得：FL_C=G×3L，即：F×2L=2N×3L，则F=3N；
如用$\frac{1}{3}$的力竖直向上拉杠杆，使杠杆平衡，由杠杆平衡条件可得：$\frac{1}{3}$F×nL=G×3L，n=6，测力计应作用在F点；
故答案为：（1）右；水平；便于直接在杠杆上读力臂的值；（2）刻度尺；支架；（3）第三次实验数据记录见上表；动力×动力臂=阻力×阻力臂；（4）1；3；3；竖直向下；F；

点评 本题目考查了探究杠杆平衡条件的实验，需要学生注意实验中的注意事项和实验结论．