Question

11．小强在探究“杠杆的平衡条件”时，经历了如下的实验步骤：A、调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；B、在杠杆的两边挂上钩码，并移动悬挂位置，使杠杆重新平衡；C、改变动力或动力臂的大小，并重新调节，再次使杠杆平衡；D、如此多次测量，得到多组数据．
（1）小强进行步骤A的调节的目的是使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，同时便于测量力臂；
（2）实验获得的数据如下表：

实验次数	动力/N	动力臂/cm	阻力/N	阻力臂/cm
1	4	5	2	10
2	1.5	10	3	5
3	2	15	3	10
4	l	20	1	20

分析上表，用F₁、F₂、L₁和L₂分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为：F₁L₁=F₂L₂．
（3）当小强进一步用弹簧测力计做如图所示的实验时，发现不再满足（2）中得到的规律，请你对此作出评析：由于动力的方向没有与杆垂直，因此此时的力臂不再等于OA长．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡后，重力的方向跟杠杆垂直，支点到力的作用点的距离就是力臂，同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡．
（2）根据表中数据总结结论．
（3）杠杆受到的力不再竖直方向时，力臂不等于杆长．

解答 解：（1）a、为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为零，同时可从杠杆上直接读取力臂的大小，实验时应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）分析表中的实验数据，发现动力×动力臂=阻力×阻力臂，用F₁、F₂、L₁和L₂分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为：F₁L₁=F₂L₂．
（3）如图，当小强将弹簧测力计斜向左拉时，拉力的力臂不再等于杆OA长，而是OC长，所以再将OA作为力臂时是错误的．
故答案为：水平；（1）使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，同时便于测量力臂；（2）F₁L₁=F₂L₂；（3）由于动力的方向没有与杆垂直，因此此时的力臂不再等于OA长．

点评 本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解．要掌握杠杆的调节方法及调节的要求和目的，同时要掌握杠杆平衡了解及其应用．