Question

在探究“杠杆平衡条件”的实验中：（1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低左端高，他应该将杠杆两

在探究“杠杆平衡条件”的实验中：（1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向______调节，实验时使杠杆在______位置平衡，目的是______．（2）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如表：实验次序动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm12.051.01022.0102.01033.0102.015根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是______．（3）根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂．他得出此错误结论的原因是：______．将不同的物理量进行了加法运算．（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图1，2所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于平衡状态，测出拉力的大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是______．（5）某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图3所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂l1和l2的大小，他测力臂的方法是______的（选填“正确”或“错误”）．如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆______（选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”）．（6）有的同学按现有方案得出如下结论：“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”．这个结论与杠杆平衡条件不符合，原因是实验过程中______（填字母）．A、没有改变力的大小 B、没有改变力的方向C、没有改变力的作用点 D、实验次数较少，结论具有偶然性（7）如图4所示，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______（填“变大”、“不变”或“变小”），原因是______不变，弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力臂变小，动力变大．

Answer 1

（1）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；杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的平衡螺母调节方向一致）向左调节，直至重心移到支点处，使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；
（2）从实验表格中可知，三次实验数据都满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂．
（3）他的结论是错误的，原因是：动力的单位是N，动力臂的单位是cm，两个物理量的单位不相同，不能进行加减运算．
（4）图2中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
（5））①硬币放在杠杆上，杠杆在水平位置平衡，硬币作用在杠杆上的力通过硬币平面圆心，力臂是从最下面平面圆心到支点的距离，力臂测量错误．
②如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，当在相同时间内，右端的硬币先到达支点，左端的硬币在支点的左侧，杠杆会向左倾斜．
（6）“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，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向．故选项A、C、D错误，选项B正确．
（7）杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计拉力变大，所以弹簧测力计示数变大．
故答案为：
（1）左；水平；便于直接从杠杆上读出力臂；
（2）F₁L₁=F₂L₂（动力×动力臂=阻力×阻力臂）；
（3）将不同的物理量进行了加法运算；
（4）杠杆自重的影响；
（5）错误；向左倾斜；
（6）B；
（7）变大；阻力和阻力臂