Question

15．實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有滿足實(shí)驗(yàn)要求的器材：彈簧測(cè)力計(jì)1個(gè)，所受重力為1N的鉤碼 2個(gè)，帶支架的杠桿1個(gè)．杠 桿上相鄰刻度間距離均為0.05m，刻線上下靠近杠桿邊緣處均有圓形小孔，可用來(lái)掛鉤碼或彈簧測(cè)力計(jì)，如圖所示．請(qǐng)利用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“杠桿在水平位置平衡時(shí)，如果動(dòng)力臂L₁保持不變，則 F₁=k F₂ L₂”，式中F₁表示動(dòng)力，k是常量，F(xiàn)₂表示阻力，L₂表示阻力臂．
請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．

Answer 1

分析 （1）把鉤碼看成阻力，把彈簧測(cè)力計(jì)施加的力看成動(dòng)力，把一個(gè)鉤碼放在右側(cè)0.05m處，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)；保持彈簧測(cè)力計(jì)位置不變，改變鉤碼的位置多次測(cè)量；
（2）實(shí)驗(yàn)中為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)表格中要包括實(shí)驗(yàn)次數(shù)、動(dòng)力臂、阻力臂、動(dòng)力、阻力和阻力臂的乘積．

解答 解：
實(shí)驗(yàn)步驟：
①將帶支架的杠桿放在水平位置，調(diào)節(jié)杠桿使其水平平衡；
②將重力為1N的鉤碼（阻力F₂）掛在支點(diǎn)右側(cè)0.05m處（阻力臂L₂），將彈簧測(cè)力計(jì)的掛在支點(diǎn)右側(cè)的0.1m處豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿水平平衡，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（動(dòng)力F₁），將F₂、L₂、F₁的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
③保持彈簧測(cè)力計(jì)的位置不動(dòng)，將重為1N的鉤碼依次掛在支點(diǎn)右側(cè)0.1m、0.15m、0.2m、0.25m處，仿照步驟②再做4次，將F₂、L₂、F₁的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
④保持彈簧測(cè)力計(jì)的位置不動(dòng)，將兩個(gè)重為1N的鉤碼掛在支點(diǎn)右側(cè)0.05m處，豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿水平平衡；將F₂、L₂、F₁的數(shù)據(jù)記錄在表格中．
⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出F₂與L₂的乘積，并記錄在表格中．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
阻力臂與阻力的乘積F2L2/Ncm
動(dòng)力F1/N

點(diǎn)評(píng) 本題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)注意兩點(diǎn)：一是分析實(shí)驗(yàn)的條件動(dòng)力臂和保持不變；二是為了使測(cè)得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，應(yīng)設(shè)計(jì)進(jìn)行多次測(cè)量．