Question

5．在“研究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：

（1）實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的螺母向右調(diào)（填“左”或“右”），目的是為了便于測(cè)量力臂．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)圖乙所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，這時(shí)應(yīng)將右邊的鉤碼向右移動(dòng)2格．平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時(shí)加一個(gè)相同的鉤碼，這時(shí)杠桿將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（填“保持水平平衡”、“順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”或“逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”）．
（3）如圖丙，若某次實(shí)驗(yàn)中杠桿平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向由F_a改為F_b，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_a小于F_b（填“大于、小于、等于”）．

Answer 1

分析 （1）為減小杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；杠桿在水平位置平衡時(shí)，作用力與力臂處垂直，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離是力的力臂，可以直接從杠桿上讀取力臂．
（2）利用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂計(jì)算出右邊的鉤碼所掛的位置，然后與現(xiàn)在的位置右邊4格作比較，得出鉤碼應(yīng)向右移動(dòng)的格數(shù)．
杠桿是否平衡，取決于兩邊力和力臂的乘積是否相等，若F₁L₁=F₂L₂，杠桿平衡；若F₁L₁≠F₂L₂，杠桿就不平衡，會(huì)沿力和力臂成積大的F的方向轉(zhuǎn)動(dòng)．
（3）分析動(dòng)力臂的變化，根據(jù)杠桿平衡條件得出測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化情況．

解答 解：（1）為盡量減小杠桿自身的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡；由圖甲可知，杠桿左端下沉，應(yīng)將杠桿左端或右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在平衡位置平衡；杠桿在水平位置平衡，力與力臂垂直，可以方便地測(cè)量力臂．
（2）利用杠桿的平衡條件計(jì)算，2×3=1×L₁，所以L₁=6，應(yīng)將右邊的鉤碼向右移動(dòng)2格；
將圖乙中的杠桿調(diào)節(jié)水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時(shí)增加一個(gè)相同的鉤碼，3N×3cm＜2N×6cm，即右邊的力和力臂的乘積大于左邊的力和力臂的乘積，杠桿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)．
（3）因?yàn)闇y(cè)力計(jì)在A點(diǎn)斜向上拉時(shí)，動(dòng)力臂變小，由F₁L₁=F₂L₂得在F₂L₂不變時(shí)L₁變小，F(xiàn)₁變大．
故答案為：（1）右；便于測(cè)量力臂；（2）2；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；（3）小于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿的調(diào)節(jié)、杠桿平衡條件的應(yīng)用等問(wèn)題，杠桿在水平位置平衡時(shí)，一方面可以避免杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響，另一方面便于測(cè)量力臂；為得出普遍結(jié)論，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．