Question

19．小明用杠桿、一盒鉤碼和彈簧測力計等器材，做“探究杠桿平衡條件”的實驗．

（1）實驗開始時，杠桿的位置如圖甲所示．為使杠桿在水平位置平衡，應將左邊平衡螺母向右移動，右邊平衡螺母向右移動；直到杠桿在水平位置平衡為止．
（2）小明調節杠桿平衡后，在杠桿左側掛2個鉤碼，圖乙所示．要使杠桿水平平衡，應在A處掛1個鉤碼．
（3）小明再次在杠桿的兩端掛上鉤碼，杠桿的狀態如圖丙所示．杠桿沒平衡，小明調節平衡螺母，使杠桿恢復平衡．然后記錄下動力、阻力、動力臂和阻力臂的數值．他分析實驗數據時，發現得出的實驗數據與前面得到的“杠桿平衡條件”有偏差，其原因是：掛上鉤碼后，再次調節平衡螺母；應怎樣操作？改變鉤碼的數量或位置使杠桿平衡．
（4）當彈簧測力計由豎直向上拉杠桿變成斜向上拉，如圖丁所示．使杠桿仍平衡，則彈簧測力計的示數一定變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）；其原因是動力臂變�。�

Answer 1

分析 （1）調節杠桿兩端的平衡螺母，使平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡；
（2）根據杠桿的平衡條件可以求出在A處掛鉤碼的個數．
（3）調節平衡螺母使杠桿在水平位置平衡后，就不能再移動平衡螺母，依靠改變鉤碼的數量和位置來使杠桿在水平位置重新平衡．
（4）阻力和阻力臂不變，根據題意判斷動力臂如何變化，然后由平衡條件判斷彈簧測力計示數如何變化．

解答 解：
（1）由圖可知，杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，則重心應向右移動，故應向右調節平衡螺母，直到杠桿在水平位置平衡為止；
（2）設一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格代表L，
圖乙中，杠桿的左端：2G×2L=4GL，
A處的力臂為4L，杠桿的右端：F₂×4L=4GL，解得F₂=1G，即在A處掛1個同樣的鉤碼；
（3）若在杠桿的支點兩側上掛上鉤碼后，杠桿不在水平位置平衡，此時不能再移動平衡螺母，應該改變鉤碼的數量或位置，使杠桿在水平位置重新平衡；而小紅杠桿上掛鉤碼后，又調節了平衡螺母；
（4）由圖示可知，彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為支點到拉力作用點的距離，彈簧測力計傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于此距離，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數變大．
故答案為：（1）右；右；水平位置；（2）1；（3）掛上鉤碼后，再次調節平衡螺母；改變鉤碼的數量或位置使杠桿平衡；（4）變大；動力臂變�。�

點評 本題重點考查探究杠桿平衡條件的實驗調平和操作，要求平時做實驗時多加注意，鍛煉自己的實驗操作能力，正確理解杠桿的平衡條件是關鍵．