Question

26、同學們利用圖1裝置驗證“杠桿的平衡條件”，實驗中記錄的數據如下：

物理量 次數	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1	15	1.5	10
2	2	25	2.5	20
3	3	20	4	15

（1）寫出分析處理實驗數據的具體過程及驗證的結果．
（2）杠桿在生活中有很多應用．如圖2所示，現欲使靜止的蹺蹺板發生轉動，可采取的做法是

甲不動，乙向遠離支點方向移動（或者乙不動，甲向靠近支點方向移動；或者乙不動，甲蹬地，減小甲對蹺蹺板的壓力）

，并說出能驅使蹺蹺板發生轉動的條件

使蹺蹺板順時針和逆時針方向轉動的力和力臂的乘積不相等（或動力×動力臂≠阻力×阻力臂，或F₁L₁≠F₂L₂）

．

Answer 1

分析：（1）記錄中有四組數據，分別是動力、動力臂、阻力、阻力臂，分析動力與動力臂的乘積、阻力與阻力臂的乘積，得出杠桿的平衡條件；
（2）蹺蹺板就是杠桿的應用，它是通過改變力的大小或者力臂的長度使杠桿發生轉動的．

解答：解：（1）①分析處理實驗數據的具體過程如下：分別計算出動力×動力臂（或F₁L₁）和阻力×阻力臂（或F₂L₂），
第一組：1N×15cm=15N?cm、1.5N×10cm=15N?cm；
第二組：2N×25cm=50N?cm、2.5N×20cm=50N?cm；
第三組：3N×20cm=60N?cm、4N×15cm=60N?cm；
經過比較發現：每一組的動力和動力臂的成績與阻力和阻力臂的乘積都相等．
②驗證的結果：經驗證可得出杠桿平衡時滿足：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．
（2）①要使翹翹板轉動，可采取的做法是：甲不動，乙向遠離支點方向移動（或者乙不動，甲向靠近支點方向移動；或者乙不動，甲蹬地，減小甲對蹺蹺板的壓力）；
②根據杠桿平衡條件，能驅使蹺蹺板發生轉動的條件是：使蹺蹺板順時針和逆時針方向轉動的力和力臂的乘積不相等（或動力×動力臂≠阻力×阻力臂，或F₁L₁≠F₂L₂）．

點評：（1）杠桿平衡時動力×動力臂=阻力×阻力臂，當動力×動力臂≠阻力×阻力臂時，杠桿就打破平衡開始轉動，直到達到新的平衡；
（2）當動力×動力臂＞阻力×阻力臂時，杠桿向動力方向轉動；當動力×動力臂＜阻力×阻力臂時，杠桿向阻力方向轉動．