Question

在“探究杠桿平衡條件”實驗中：（圖中杠桿上每格距離相等）
（1）實驗前，先把杠桿的中點支在支架上，調節兩端的平衡螺母，使杠桿在

水平

位置平衡．目的是

便于測量力臂大小，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響

，如果杠桿左邊低右端高，則調節平衡螺母應向

右

移動．
（2）在探究實驗過程中，要調節

鉤碼的位置

．使杠桿水平平衡，這時調到水平平衡的目的是

便于從杠桿上測量力臂

．
（2）實驗中，改變支點兩側的鉤碼位置和個數，一般要做三次實驗，得到三組數據并進行分析，這樣做的目的是：

排除偶然性，得到普遍的規律

．
（3）如圖所示，杠桿處于平衡狀態．如果在支點兩側的鉤碼下方分別再掛一個等重的鉤碼后，杠桿

不能

保持平衡（選填“能”或“不能”）．
（4）實驗時只有8個相同的鉤碼，杠桿上畫有均勻的格子，當在A點掛4個鉤碼如圖所示，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？
（請設計兩種方案）
答：①

右邊第六格掛2個鉤碼

 ②

右邊第四格掛3個鉤碼

．

Answer 1

分析：（1）調節杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）實驗過程中要調節鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，支點到力的作用點的距離就是力臂；
（3）實驗規律應建立在多次測量的基礎上，以避免得到偶然性的結論；
（4）根據杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，在支點兩側的鉤碼下方分別再加掛一個相同的鉤碼，若力和力臂的乘積相等，杠桿平衡；若力和力臂的乘積不相等，則杠桿向乘積大的一端傾斜；
（5）根據杠桿平衡條件，求出鉤碼的數量和鉤碼的位置．

解答：解：（1）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響；
如果杠桿左邊低右端高，則調節平衡螺母應向上翹的右端移動；
（2）在探究實驗過程中，要調節鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，支點到力的作用點的距離就是力臂，便于從杠桿上測量力臂；
（3）在多次實驗的基礎上通過分析才能得出結論，排除偶然性，得到普遍的規律；
（4）分別加掛一個相同的鉤碼后：
左邊=3G×3L，
右邊=4G×2L，
∵3G×3L＞4G×2L，
∴杠桿不能平衡，左端端下降，右端上升；
（5）設每一個鉤碼的重力為G，杠桿每一個小格的長度為L，
杠桿左邊力和力臂的乘積：4G×3l=12Gl，
使杠桿右邊的力和力臂的乘積為12Gl即可，
因為只有8個鉤碼，所以杠桿的右邊第六格掛2個鉤碼；或右邊第四格掛3個鉤碼．
故答案為：（1）水平；便于測量力臂大小，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響；（2）鉤碼的位置；便于從杠桿上測量力臂；（3）排除偶然性，得到普遍的規律；（4）不能；（5）右邊第六格掛2個鉤碼；右邊第四格掛3個鉤碼．

點評：對于杠桿平衡的問題，可以設每一個鉤碼的重力為G，杠桿每一個小格的長度為L，根據杠桿平衡條件進行判斷，也可以設成具體的數據，例如每一個鉤碼重為1N，杠桿每一個小格為1cm，計算會更簡單．