Question

13．小明同學探究杠桿平衡條件：（不考慮杠桿自重和摩擦）
（1）實驗前沒有掛鉤碼時，小明發現杠桿右端下傾，則應將平衡螺母向左調，使杠桿在水平位置平衡；這樣做的目的是可避免杠桿自重的影響，便于測量力臂．
（2）三次實驗數據記錄表格如下：

實驗序號	動力F1（牛）	動力臂L1（厘米）	阻力F2（牛）	阻力臂L2（厘米）
1	2	4	2	4
2	4	6	3	8
3		8	4	6

①小明用如圖甲所示進行第3次實驗，彈簧測力計的所示如圖乙所示，則動力F₁=3.6N
②分析三次實驗數據，發現第3次實驗中彈簧測力計示數偏大，檢測彈簧測力計發現完好無損，原因可能是彈簧測力計沒有豎直向下拉動，實際力臂小于支點到動力點的距離．小明只有通分析三組實驗數據才得出了杠桿平衡條件，這樣做的好處是：避免偶然性，得到普遍結論．生活中的鑷子竿應用了該實驗中的第2次實驗原理．

Answer 1

分析 （1）實驗前先要調節杠桿兩端的螺母，使其在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動；
杠桿在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉動的影響；
（2）彈簧測力計讀數時要看清分度值，根據指針的位置讀數；
當彈簧測力計豎直向下拉動彈簧測力計時，彈簧測力計拉力的力臂在杠桿上，力臂正好等于拉力作用點到支點的距離；當彈簧測力計傾斜拉杠桿時，彈簧測力計拉力的力臂變小，小于拉力作用點到支點的距離；根據記錄的結果分析得出實驗結論；
（3）杠桿按動力臂和阻力臂大小的關系分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿．

解答 解：
（1）調節杠桿在水平位置平衡時，杠桿的右端下傾，平衡螺母向左端移動；實驗前調節橫桿在水平位置平衡的好處是可避免杠桿自重的影響，便于測量力臂；
（2）①圖中彈簧測力計的分度值是0.2N，指針指在3N下面第3個小格上，因此彈簧測力計讀數為3N+0.2N×3=3.6N；
②如圖彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，彈簧測力計拉力的力臂變小，小于拉力作用點到支點的距離；根據杠桿的平衡條件，在阻力和阻力臂不變的情況下動力臂變小，因此動力會變大；
實驗中測出了動力、動力臂、阻力和阻力臂，還需要根據實驗數據計算出動力×動力臂（F₁×L₁）、阻力×阻力臂F₂×L₂，從而得出實驗結論，多做幾次實驗的好處，避免偶然性，得到普遍結論；
（3）鑷子竿是費力杠桿，動力臂小與阻力臂，目的是省距離，應用了實驗中的第2次實驗原理．
故答案為：（1）左；可避免杠桿自重的影響，便于測量力臂；（2）①3.6；②彈簧測力計沒有豎直向下拉動，實際力臂小于支點到動力點的距離；避免偶然性，得到普遍結論；2．

點評 本題考查了杠桿平衡的條件，在實驗時我們應注意：調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便能直接讀出力臂．杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．