Question

18．小明在探究“杠桿平衡條件”實驗中：
（1）實驗前出現圖甲所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，小明應將杠桿左端的平衡螺母向右調（填“左”或“右”），杠桿平衡后，在整個實驗過程中不可以（填“可以”或“不可以”）再旋動兩側的螺母，實驗中使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量力臂．
（2）如圖乙，當杠桿調節平衡后，小明在杠桿A點處掛4個鉤碼，則應在B點處掛6個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡；若在杠桿A點處掛2個鉤碼，則應在B點處掛3個鉤碼，就可使杠桿在水平位置平衡，于是小明得出了杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂．
（3）如圖丙所示，不計杠桿自身的重，若每個鉤碼的重為0.5N，則彈簧測力計的示數應為3N．

Answer 1

分析 （1）調節杠桿平衡時，無論是左端的螺母還是右端的螺母，都要使螺母向上翹的一端移動；
但實驗過程中，螺母再調節會改變杠桿重心的位置，使杠桿重力對杠桿平衡又產生影響，因此不能再調節平衡螺母；
杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小；
（2）知道動力臂、阻力、阻力臂，根據杠桿平衡條件求出動力，求出鉤碼的數量；
（3）設杠桿的每一個小格L，知道動力臂、阻力臂、阻力，根據杠桿平衡條件求出動力．

解答 解：
（1）在使用此杠桿前發現左端低，右端高，說明杠桿的重心偏左，要使它在水平位置平衡，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）都要向杠桿上翹的右端調節；
此后，在整個實驗過程中，螺母再調節會改變杠桿重心的位置，使杠桿重力對杠桿平衡又產生影響，因此不能再旋動兩側的平衡螺母；
杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小；
（2）如圖甲所示，設一個鉤碼的重為G，一格為L，根據杠桿平衡條件可得：在杠桿A點處掛4個鉤碼時，4G×3L=2L×nG，解得n=6，所以應在杠桿右邊B處掛6個鉤碼；在杠桿A點處掛2個鉤碼時，2G×3L=2L×nG，解得n=3，所以應在杠桿右邊B處掛3個鉤碼；
杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂；
（3）由F₁l₁=F₂l₂可得，F₁×2L=0.5N×3×4L，解得：F₁=3N．
故答案為：（1）右；不可以；力臂；（2）6；3；F₁L₁=F₂L₂；（3）3．

點評 杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡，減小了杠桿的自重對實驗的影響，便于測量力臂．