Question

在“探究杠桿平衡條件”的實驗中，實驗前應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在______位置平衡，這樣做是為了便于測量______；如發現杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向______調節，或將左端的平衡螺母向______調節．下圖是小明同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，部分實驗數據已記錄在下表中．

實驗次數	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1.5	10	1
2	1	20		10
3	1	20	1.5	10

（1）請將表格中的實驗數據補充完整．
（2）小明的第三次實驗存在錯誤，其錯誤是______．
（3）第二次實驗中杠桿水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時加一個相同的鉤碼，這時杠桿將______．（填“保持水平平衡”或“順時針轉動”或“逆時針轉動”）

Answer 1

【答案】分析：（1）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
調節杠桿兩端的平衡螺母，使螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡．
（2）根據杠桿平衡條件求出阻力或阻力臂．
（3）杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿時，力臂才在杠桿上．圖中動力臂讀取錯誤．
（4）力和力臂乘積大的一端下沉．
解答：解：實驗前應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小．
杠桿的左端偏高，使杠桿左端或右端的平衡螺母向上翹的左端移動．
（1）第1次實驗：根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，1.5N×10cm=1N×L₂，∴L₂=15cm．
第2次實驗：根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，1N×20cm=F₂×10cm，∴F₂=2N．
（2）杠桿在水平位置平衡，F₁的方向垂直于杠桿時，力臂才在杠桿上．如圖，F₁傾斜拉動杠桿在水平位置平衡，力臂不在杠桿上，所以動力臂讀取錯誤．
（3）第二次實驗中杠桿水平平衡后，在杠桿左右兩邊鉤碼下同時加一個相同的鉤碼，
F₁L₁=1.5N×20cm=30N?cm，
F₂L₂=2.5N×10cm=25N?cm，
F₁L₁＞F₂L₂，杠桿沿逆時針轉動．
故答案為：水平；力臂的大小；左；左；（1）阻力臂L₂為15cm；阻力F₂為2N；（2）動力臂測量錯誤；（3）逆時針轉動．
點評：（1）探究杠桿平衡條件時，杠桿在水平位置平衡的原因，和如何調節杠桿在水平位置平衡，經常考查．
（2）探究杠桿平衡條件時，力臂在杠桿上，同時符合兩個條件：杠桿在水平位置平衡；力豎直作用在杠桿上．
（3）用杠桿平衡條件進行計算、判斷杠桿是否平衡，經常用到．