Question

10．小佳在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，使用了如图所示的装置．
（1）小佳将杠杆放在支架上后呈现如图所示的状态，则她应该将平衡螺母向左（填“左“或”右“）调节．使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂．
（2）调平后，小佳将两个重均为0.5N的钩码挂在a点，在b点应该竖直向上（填“下”或“上”）拉弹簧测力计，使方法再次平衡．
（3）小佳通过实验获得3组数据，并根据数据得到一个结论：“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”．
①怎样利用弹簧测力计来推翻小佳的说法？去掉一侧钩码，换用弹簧测力计与杠杆成一定角度拉杠杆．
②结论中改动哪个字结论就是正确的？把“点”换成“线”．

Answer 1

分析 （1）杠杆的平衡条件实验中，为了便于测量力臂，要求通过调节杠杆两端的平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）动力和阻力对杠杆的作用是相反的，动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动，由此判断出弹簧测力计拉力的方向；
（3）杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂；力臂不一定是支点到力作用点的距离，探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂；为得出普遍结论，用弹簧测力计斜拉杠杆，使力与杠杆不垂直，多做几次实验，得出实验结论．

解答 解：
（1）杠杆不在水平位置平衡，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应向左调节左端或右端的平衡螺母，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，这样便于测量力臂；
（2）动力与阻力在支点的同一侧，重力的方向是竖直向下，因此应在b处竖直向上拉弹簧秤，才能使杠杆在水平位置平衡；
（3）“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”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，此时的力臂正是支点到力作用点的距离，为得出普遍结论，应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离，多做几次实验，得出实验结论，故正确的实验操作应该是去掉一侧钩码，换用弹簧测力计与杠杆成一定角度拉杠杆；杠杆的平衡条件为：“动力×支点到动力作用线的距离=阻力×支点到阻力作用线的距离”．
故答案为：（1）左；便于测量力臂；（2）上；（3）①去掉一侧钩码，换用弹簧测力计与杠杆成一定角度拉杠杆；②把“点”换成“线”．

点评 此题主要考查学生对于杠杆平衡条件的理解，解题的关键是理解力臂的概念，它是指从支点到力的作用线的距离．