Question

18．甲、乙兩位同學(xué)一起做探究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)，以杠桿中點(diǎn)為支點(diǎn)，如圖甲、乙所示．
（1）若杠桿右端低左端高，為使其在水平位置上靜止，應(yīng)將左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）如圖乙所示，乙同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：第一種彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉，其讀數(shù)為F₁；第二種彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉，其讀數(shù)為F₂．在同等條件下，兩次彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F₁＜F₂（選填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）乙同學(xué)用圖丙裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，與甲同學(xué)得出的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是：杠桿存在自重．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡；
（2）杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂；探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來；
（3）圖丙中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測(cè)力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）右端低左端高，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)，即將左邊或右邊的平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；
（2）力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來，因此第一種實(shí)驗(yàn)方案更方便，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與杠桿垂直，能從杠桿上直接讀力臂；因?yàn)榈谝环桨傅膭?dòng)力臂要大于第二種方案的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件，在阻力和阻力臂都相同的情況下，動(dòng)力臂越大的越省力，所以，F(xiàn)₁＜F₂；
（3）圖丙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）左；（2）＜；（3）杠桿存在自重．

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)考查探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)調(diào)平和操作，要求平時(shí)做實(shí)驗(yàn)時(shí)多加注意，鍛煉自己的實(shí)驗(yàn)操作能力．