Question

19．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）在实验前，要求杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂，且避免杠杆自重对实验的影响．小王同学把杠杆放在支架后，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示．为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端螺母向右边旋一些（选填“左”或“右”）．
（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验．你认为第二组实验更好，理由是力与杠杆垂直，便于测量力臂．
（3）小王的实验数据如下表：

动力F1/N	动力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
3	0.2	2.4	0.25

根据实验数据分析，可得出杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂．
分析小王所做实验存在不足，原因是实验次数太少，得出的结论没有普遍性．
（4）如图丁所示，当小王用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水
平位置平衡，弹簧测力计的拉力F变大（填“变大”、“不变”或“变小”），原因是动力臂变小．

Answer 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；
在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；
（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）为使结论更具普遍性，应多测几组数据进行分析；
（4）阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．

解答 解：
（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，此时可消除杠杆自身重力的影响
图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要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）由表格中数据知，杠杆的平衡条件是：F₁L₁=F₂L₂；
由题意知，实验只测量了一组数据，便得出结论，结论具有偶然性，不具普遍性；
（4）乙图，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：（1）便于测量力臂，且避免杠杆自重对实验的影响；右；（2）拉二；力与杠杆垂直，便于测量力臂；（3）F₁L₁=F₂L₂；实验次数太少，得出的结论没有普遍性；（4）变大；动力臂变小．

点评 （1）一定要明确杠杆在水平位置平衡的原因，这是经常考查的内容．
（2）掌握杠杆平衡条件，能够利用其进行相关运算．