Question

在研究杠桿平衡條件的實驗中，某同學記錄了三次實驗數據如下表：

實驗次數	動力F1/N	動力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2.0	0.04	4.0	0.02
2	1.0	0.02	0.5	0.01
3	2.5	0.03	1.5	0.05

（1）實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿右端下傾，則應將左端的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調節，使杠桿在______位置平衡．
（2）在如圖1所示的裝置中，每個鉤碼重1N（杠桿上每格等距，杠桿自重不計），要使杠桿在水平位置平衡，小張在C處應掛______個1N重的鉤碼．
（3）這三次實驗數據中有一次是錯誤的，錯誤數據的實驗次數是______，由正確實驗結果可得杠桿的平衡條件是______．．
（4）某次實驗中用彈簧測力計豎直向上拉杠桿一端的A點，如圖2所示，杠桿平衡時彈簧測力計的示數為F_a，若在A點斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時，彈簧測力計的示數為F_b，則F_a______ F_b （填“大于、小于、等于”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）杠桿兩端的平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡，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．
（2）根據杠桿平衡條件判斷C處掛鉤碼數量．
（3）根據杠桿平衡條件判斷有錯誤數據的一組．
杠桿平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂．
（4）杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，動力臂變小，動力變大．
解答：解：（1）實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿右端下傾，則應將左端的平衡螺母向上翹的左端移動．
調節平衡螺母使杠桿在水平位置平衡．
（2）設杠桿的分度值為L，根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，3×1N×4L=n×1N×3L，∴n=4（個）．
（3）實驗次數1：2.0N×0.04m=4.0N×0.02m，符合杠桿平衡條件，實驗數據正確．
實驗次數2：1.0N×0.02m≠0.5N×0.01m，不符合杠桿平衡條件，實驗數據錯誤．
實驗次數3：2.5N×0.03m=1.5N×0.05cm，符合杠桿平衡條件，實驗數據正確．
杠桿平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂．
（4）杠桿平衡時彈簧測力計的示數為F_a，若在A點斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時，彈簧測力計的示數為F_b，杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，動力臂變小，動力變大．所以則F_a小于F_b．
故答案為：（1）左；水平；（2）4；（3）第2次；F₁L₁=F₂L₂；（4）小于．
點評：（1）杠桿平衡條件應用比較廣泛，利用杠桿平衡條件可以判斷杠桿是否平衡、力臂大小、力的大小等．
（2）杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿時，力臂在杠桿上，當力傾斜作用在杠桿上，力臂變小，力變大，這個知識點經常考查，一定要掌握．