Question

15．實驗桌上有一個帶支架的杠桿、（杠桿的支點為O，杠桿上每一刻度間距均為5cm）一個量程滿足要求的彈簧測力計、質量為200g的鉤碼一個和兩段細繩．請利用上述實驗器材設計一個實驗證明：“在杠桿平衡時，如果阻力和阻力臂保持不變，動力臂越大則動力越小”．
（1）在你所設計的實驗中，如果用點A表示鉤碼作用在杠桿上的位置，用點B、C和D表示彈簧測力計作用在杠桿上的位置，請在圖中的杠桿上標出點A、B、C和D的位置；
（2）寫出主要實驗步驟；
（3）畫出實驗數據記錄表格．

Answer 1

分析 以鉤碼的重力為阻力，以彈簧測力計的拉力為動力，在杠桿的右端A點位置懸掛鉤碼，在不改變阻力臂的情況下，在杠桿的右側多次改變彈簧測力計的位置（BCD共改變3次），用彈簧測力計拉杠桿使其在水平位置平衡，并記錄相關數據，最后通過實驗數據比較在阻力和阻力臂不變時，動力和動力臂的關系．

解答 解：（1）如圖所示

（2）實驗步驟：
①在A、B兩點分別把兩段細線系好，調節杠桿水平平衡，把質量為200g的鉤碼掛在A點，在B點用彈簧測力計豎直向上拉杠桿，當杠桿水平平衡時，讀出動力臂L和彈簧測力計的拉力F，把 L和 F記錄在數據表格中； 
②在A、C兩點分別把兩段細線系好，調節杠桿水平平衡，把質量為200g的鉤碼掛在A點，在C點用彈簧測力計豎直向上拉杠桿，當杠桿水平平衡時，讀出動力臂L和彈簧測力計的拉力F，把 L和 F記錄在數據表格中；    
③在A、D兩點分別把兩段細線系好，調節杠桿水平平衡，把質量為200g的鉤碼掛在A點，在D點用彈簧測力計豎直向上拉杠桿，當杠桿水平平衡時，讀出動力臂L和彈簧測力計的拉力F，把 L和 F記錄在數據表格中．
（3）實驗數據記錄表：

L/cm
F/N

點評 本題實驗設計時注意兩點：一是分析實驗的條件（阻力和阻力臂保持不變）；二是為了使測得的數據更準確，應設計進行多次測量．