Question

12．小明同學在“研究杠桿平衡條件”實驗中：

（1）實驗時應先調節杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂；若出現圖甲所示情況，應將杠桿的螺母向左（選填“左”或“右”）調．
（2）杠桿平衡后，小明在圖乙所示的A位置掛上3個鉤碼，為了使杠桿在水平位置平衡，這時應在B位置掛上4個鉤碼．
（3）下表是該組某同學在實驗中記錄杠桿平衡的部分數據：

實驗次數	F1（N）	l1 （cm）	F2 （ N）	l2（ cm）
1	2	5	△	10
2	3	10	2	15
3	2	30	3	☆

上表中空格處所缺的數據是：△=1，☆=20；
（4）分析上表中的實驗數據可以得出的結論是F₁L₁=F₂L₂．
（5）接著又用彈簧測力計做了如圖丙所示的實驗，杠桿平衡后，保持彈簧測力計懸掛點不變，使其拉力方向斜向右下方，仍使杠桿水平平衡，彈簧測力計示數將變大（變大、變小或不變），這是因為動力臂變小了．

Answer 1

分析 （1）實驗中，為了便于測量力臂，應調節杠桿在水平位置平衡；
在調節杠桿平衡時，平衡螺母總向較高的一端調節；
（2）根據杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂可求出鉤碼的個數；
（3）通過實驗得出杠桿的平衡條件，F₁L₁=F₂L₂可求表中空格處所缺的數據；
（4）利用杠桿的平衡條件分析三組數據，動力×動力臂是否等于阻力×阻力臂；
（5）彈簧測力計豎直向下拉杠桿時，力臂在杠桿上，當彈簧測力計傾斜拉杠桿時，力臂變短，阻力、阻力臂不變，動力臂變短，動力變大．

解答 解：
（1）實驗時首先調節杠桿使其在水平位置平衡的好處是便于測量力臂；
由圖甲知，左端較高，所以應將平衡螺母向左端調節；
（2）設一格為L，一個鉤碼重G，則有3G×4L=nG×3L，n=4，故應在B處掛4個鉤碼；
（3）根據杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂可得：
2N×5cm=F₂×10cm，解得F₂=1N；
2N×30cm=3N×L₂，解得L₂=20cm；
（4）分析實驗數據，得出杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂（動力×動力臂=阻力×阻力臂）；
（5）彈簧測力計拉力方向斜向右下方，仍然使杠桿在原來的位置平衡時，動力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據杠桿平衡條件得，動力變大，彈簧測力計示數變大．
故答案為：（1）便于測量力臂；  左； （2）4；  （3）1； 20； （4）F₁l₁=F₂l₂（動力×動力臂=阻力×阻力臂）； （5）變大；  動力臂變小了．

點評 本題考查了杠桿平衡的調節、杠桿平衡條件的應用等問題，是實驗的常考問題，一定要掌握．探究杠桿平衡條件時，要使力臂在杠桿上，有兩個條件：杠桿在水平位置平衡；力豎直作用在杠桿上．