Question

14．小丽组同学探究杠杆的平衡条件时，进行了如下步骤：
A．把杠杆的中点支在支架上，如图甲a所示；
B．把钩码挂在杠杆的一边，用弹簧测力计在另一侧拉动，使杠杆水平平衡，如图甲b所示；
C．记下钩码的重与弹簧测力计的示数，用刻度尺量出他们的力臂，记下实验数据；
D．改变力和力臂的数值，做三次实验；
E．求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的积
（1）请指出该同学在B步骤之前漏掉了一个重要步骤，这个步骤是调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡．
（2）改正步骤后，小丽用甲图b方案进行测量，并将所测数据记录在表格中，根据实验数据得出的结论是动力×动力臂=阻力×阻力臂．

实验次数	动力F1/N	动力臂LI/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	0.5	20	1.0	10
2	1.5	10	0.6	25
3	2.0	20	1.6	25

（3）他们组做完实验后，好奇的小军在自由探究过程中又做了如图乙所示的实验，此时弹簧测力计示数为3.2N，小军想刚才测的不是1.6N吗？造成这一现象的原因是动力与杠杆不垂直，动力臂变小．

Answer 1

分析 （1）为了避免实验过程中，杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂，杠杆平衡调节要在实验前进行．
（2）分析实验数据可得出结论；
（3）弹簧测力计读数时要看清分度值，根据指针的位置读数；
由图可见，实验中拉力的方向没有竖直向下，导致力臂不能从杠杆上正确读出．

解答 解：
（1）实验步骤中，把杠杆的中点支在支架上，就进行探究杠杆平衡条件的实验数据的测量，没有考虑杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂，所以B步之前漏掉一个重要步骤：调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）先将数据中的各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，得出关系式为F₁l₁=F₂l₂（或 动力×动力臂=阻力×阻力臂）．
（3）图中弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指在3N下面第1个小格上，因此弹簧测力计读数为3N+0.2N×1=3.2N；
实验中，拉力的方向向左倾斜，即拉力没有与杠杆垂直，导致阻力臂偏小，根据杠杆平衡条件，动力、动力臂不变时，阻力臂变小，阻力就会变大，因此弹簧测力计的示数变大．
故答案为：（1）B；调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂；（3）3.2N；动力与杠杆不垂直，动力臂变小．

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．杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．