Question

17．小朱用图1所示的实验装置探究杠杆的平衡条件．

（1）在调节杠杆的平衡时，如果杠杆右侧高于左侧，应将两端的平衡螺母向右调节，使其在水平位置平衡．使杠杆在水平位置平衡的好处是便于测量力臂．
（2）如图1所示，杠杆上每小格长2cm，在支点左侧的A点挂3个重景均为0.5N的钩码，在支点右侧B点，用弹簧测力计拉杠杆，使其在水平位置平衡．这时弹簧测力计的示数应为1.2N．如果保持B点不动，而弹簧测力计的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大，原因是动力臂变小．
（3）请你在图2的方框中，画出实验所需的数据记录表格，不必填数据．
（4）如图3所示，小朱把多个钩码挂在杠杆的两端，调节钩码的个数与位置最终使杠杆平衡，老师认为这样做不妥，原因是力和力臂数目过多，增加了难度，且不易得出结论来．

Answer 1

分析 （1）使杠杆在水平位置平衡，一方面可以消除杠杆自重的影响，另一方面便于测量力臂；
（2）根据杠杆平衡条件可求出弹簧测力计的示数；根据动力臂的大小变化可判断弹簧测力计的示数变化；
（3）在设计表格时，表格中应该包括动力、动力臂、阻力、阻力臂、动力×动力臂、阻力×阻力臂，并注意单位；
（4）研究杠杆的平衡，需要有动力和阻力但力多了增加了难度，且不易得出结论来，

解答 解：
（1）杠杆不在水平位置，左端低，则重心应向右移动，故应向右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等于力臂，这样更便于测量力臂；
（2）由图可知，F_A=0.5N×3=1.5N，L_A=2cm×4=8cm，L_B=2cm×5=10cm，
根据杠杆平衡条件得：F_A×L_A=F_B×L_B，
1.5N×8cm=F_B×10cm，
所以F_B=1.2N；
如果保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，使杠杆仍在水平位置平衡，弹簧测力计拉力的力臂变小了，支点左侧力与力臂不变，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计拉力变大，弹簧测力计示数变大；
（3）实验表格中应包括动力、动力臂、阻力、阻力臂，且要多测几组数据，记录数据表格如下：

次数	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1
2
3

（4）研究杠杆的平衡，需要有动力和阻力，但如图3所示，小笃把多个挂在杠杆的两端，这样力和力臂数目过多，增加了难度，且不易得出结论来，所以不妥．
故答案为：（1）右；便于测量力臂；（2）1.2；大；动力臂变小；（3）表格见上；（4）力和力臂数目过多，增加了难度，且不易得出结论来．

点评 在探究杠杆平衡条件实验中，有关杠杆在实验前和实验过程中的调平方法要掌握，并且要掌握保持杠杆在水平位置平衡的原因，初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，在使用杠杆的平衡条件时，要注意分析出杠杆受到的力和对应的力臂．