Question

實驗桌上有符合實驗要求的橡皮筋一根、已調好的彈簧測力計一個、刻度尺一把、細線若干。現將一塊貼有白紙的木板豎直固定在一支架上，將一根兩端帶有調平衡螺母的杠桿安裝在垂直于木板平面的轉軸 上，并可繞轉軸在平行于木板的豎直平面內自由轉動，杠桿上有間距相等的刻度線，如圖20所示。請你在如圖所示裝置的基礎上，選用上述實驗器材設計一個實驗證明：“在杠桿平衡時，如果動力臂和阻力臂保持不變，則動力 跟阻力成正比”。請你寫出實驗步驟（可畫示意圖輔助說明），畫出實驗數據記錄表格。

 

 

Answer 1

（1）用細線做兩個繩套，分別固定在杠桿轉軸兩側的A點和B點上。調節杠桿兩端的調平衡螺母使其水平平衡。把橡皮筋的一端用A點繩套固定，B點繩套掛在彈簧測力計的掛鉤上。

（2）豎直向上拉動彈簧測力計，同時用力豎直向上將橡皮筋的另一端C拉到D點，使杠桿水平平衡，標記D點的位置，用刻度尺測出此時橡皮筋的長度L，把彈簧測力計的示數F1記錄在表格中。

（3）將橡皮筋的C端直接掛在彈簧測力計上，豎直向上拉動彈簧測力計，使橡皮筋的長度仍為L，記錄此時彈簧測力計的示數T。根據等效替代的思想，步驟（2）中橡皮筋C端拉到D點時對杠桿的拉力F2=T，將T和F2記錄在表格中。

（4）仿照步驟（2）（3），不改變橡皮筋和彈簧測力計對杠桿所施拉力的作用點和方向，改變5次橡皮筋C端所拉到的位置點，同時改變彈簧測力計的拉力大小，使杠桿保持水平平衡，并記錄相應的F1、T和F2 。

實驗數據記錄表：

T/N
F2/N
F1/N

【解析】

試題分析：實驗步驟：（1）用細線做兩個繩套，分別固定在杠桿轉軸兩側的A點和B點上。調節杠桿兩端的調平衡螺母使其水平平衡。把橡皮筋的一端用A點繩套固定，B點繩套掛在彈簧測力計的掛鉤上。（2）豎直向上拉動彈簧測力計，同時用力豎直向上將橡皮筋的另一端C拉到D點，使杠桿水平平衡，標記D點的位置，用刻度尺測出此時橡皮筋的長度L，把彈簧測力計的示數F1記錄在表格中。（3）將橡皮筋的C端直接掛在彈簧測力計上，豎直向上拉動彈簧測力計，使橡皮筋的長度仍為L，記錄此時彈簧測力計的示數T。根據等效替代的思想，步驟（2）中橡皮筋C端拉到D點時對杠桿的拉力F2=T，將T和F2記錄在表格中。（4）仿照步驟（2）（3），不改變橡皮筋和彈簧測力計對杠桿所施拉力的作用點和方向，改變5次橡皮筋C端所拉到的位置點，同時改變彈簧測力計的拉力大小，使杠桿保持水平平衡，并記錄相應的F1、T和F2 。實驗數據記錄表：

T/N
F2/N
F1/N

考點：杠桿