Question

20．如圖所示，在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）在沒有掛鉤碼時(shí)杠桿靜止的位置如圖（甲）所示，為使杠桿在水平位置平衡應(yīng)將杠桿右端螺母向右邊旋一些（選填“左“或“右”）．
（2）調(diào)好后，第一組按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁；第二組按圖丙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁′：則：
①F₁大于F₁′（選填“大于”、“等于”或“小于”）；
②你認(rèn)為第二組實(shí)驗(yàn)更好，理由是便于從杠桿上直接讀取力臂．
（3）第二組多次實(shí)驗(yàn)后，記錄數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次序	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2.0	5	1.0	10
2	2.0	10	2.0	10
3	3.0	10	2.0	15

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)你得出杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂；
（4）根據(jù)第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有同學(xué)得出杠桿的平衡條件是：動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂，他得出此錯(cuò)誤結(jié)論的原因是：將不同的物理量進(jìn)行了加法運(yùn)算．

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)；
（2）①杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，當(dāng)阻力和阻力臂的乘積不變時(shí)，根據(jù)動(dòng)力臂的變化可以分析出動(dòng)力的變化；
②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）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；
（4）由于動(dòng)力和動(dòng)力臂的單位不同，所以不能進(jìn)行加減運(yùn)算．

解答 解：
（1）為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）①圖乙和圖丙所示的杠桿在水平平衡，阻力和阻力臂的乘積相等，但乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)是傾斜的，動(dòng)力臂較小，因此動(dòng)力較大，故F₁＞F₁′；
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，因此第二組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的好，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與杠桿垂直，力臂直接從杠桿上直接讀取；
（3）從實(shí)驗(yàn)表格中可知，三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都滿足：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（F₁L₁=F₂L₂）；
（4）動(dòng)力的單位是N，動(dòng)力臂的單位是cm，兩個(gè)物理量的單位不相同，不能進(jìn)行加減運(yùn)算．
故答案：（1）右；（2）①大于；②二；便于從杠桿上直接讀取力臂；（3）F₁L₁=F₂L₂；（4）將不同的物理量進(jìn)行了加法運(yùn)算．

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．