Question

2．在探究杠杆平衡条件的过程中，我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响；实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂；；同学们通过多次实验，得出以下数据，分析得出杠杆的平衡条件是F₁L₁=F₂L₂，该结论最早是由古希腊的学者阿基米德（填人名）总结出来的．

次数 物理量	1	2	3	4
L1/m	0.1	0.15	0.2	0.2
F1/N	0.5	0.5	1.5	2
L2/m	0.05	0.05	0.1	0.1
F2/N	1	1.5	3	4

小华是采用在杠杆两侧挂钩码的方法探究的，所以根据实验情况她得出的结论是：“动力×指点到动力作用点的距离=阻力×指点到阻力作用点的距离”．在与同学交流时，小敏同学指出了她的错误，并利用如图所示的装置，进行了一个简单的操作就帮助小华解决了困惑．小敏的操作是去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉．

Answer 1

分析 （1）探究杠杆平衡条件时，杠杆的重心在支点上，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
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；
杠杆的平衡条件是F₁L₁=F₂L₂，是阿基米德提出的；
（2）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，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．
为得出普遍结论，用弹簧测力计拉杠杆，使力与杠杆不垂直，多做几次实验，得出实验结论．

解答 解：（1）杠杆重心在其支点处，杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；
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，便于测量力臂；
杠杆的平衡条件是F₁L₁=F₂L₂，是阿基米德提出的；
（2）“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B、去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉．
故答案为：消除杠杆自重对实验的影响；便于测量力臂；去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉；F₁L₁=F₂L₂；阿基米德．

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．