Question

16．某同學在探究杠桿平衡條件的實驗：
（1）實驗前發現杠桿左端低，右端高，應將左側的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調節，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是為了便于讀出力臂的大小．
（2）實驗時，在A點懸掛兩個重均為1N的鉤碼（如圖所示），在B點用力拉杠桿，使其水平平衡．要使拉力最小，彈簧測力計的拉力應沿豎直向下方向，大小為3N．
（3）分析實驗數據，總結出杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂．（用公式表達）

Answer 1

分析 （1）杠桿的調節和天平的調節一樣，左邊下傾，為使杠桿水平平衡，平衡螺母應右調，探究杠桿平衡條件時，要使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于在杠桿上測量力臂的大小；
（2）把鉤碼對杠桿的作用看成阻力，把彈簧測力計對杠桿的作用看成動力，要使杠桿在水平位置平衡，判斷彈簧測力計的具體施力方向．根據杠桿平衡條件，求出彈簧測力計的示數；
（3）杠桿平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂

解答 解：（1）發現杠桿左端低、右端高，杠桿重心應右移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向右調節，直至杠桿在水平位置平衡，杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于在杠桿上讀出力臂的大小．
（2）要使彈簧測力計示數最小，力臂要最大，彈簧測力計要在豎直方向上用力．鉤碼阻礙杠桿順時針轉動，彈簧測力計促使杠桿順時針轉動，所以彈簧測力計豎直向下用力．
設杠桿每一個小格代表L，根據杠桿平衡條件F₁L ₁=F₂L ₂得，F₁×2L=1N×2×3L，所以F₁=$\frac{1N×2×3L}{2L}$=3N．
（3）杠桿平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂；
故答案為：（1）右；讀出力臂的大小；（2）豎直向下；3；（3）F₁L₁=F₂L₂．

點評 掌握杠桿的平衡條件是解題的關鍵，在公式F₁L ₁=F ₂L ₂中，F ₁和L ₁成反比，當力臂最大時，作用力最小．杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡．