Question

如圖所示是探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持在______位置平衡．這樣做的好處是______；
（2）在杠桿兩端掛鉤碼，不斷改變動力或動力臂的大小，調節阻力或阻力臂的大小，使杠桿在原來的位置重新平衡，記錄數據如下表：

實驗次序	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	1.0	20	2.0	10
2	2.0	5	1.0	10
3	2.0	10	2.0	10
4	3.0	10	2.0	15

分析上表，用F₁、F₂、l₁和l₂分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，則杠桿的平衡條件可表示為______．
（3）杠桿在生活中有很多應用．現欲使如圖所示的靜止的蹺蹺板發生轉動，小女孩可采取的做法是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）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，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂．
（2）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．改變動力后，要使杠桿仍在水平位置平衡，動力臂、阻力、阻力臂，都可以改變．
（3）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）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便于測量力臂．
（2）分析表中的實驗數據，發現動力×動力臂=阻力×阻力臂，用F₁、F₂、L₁和L₂分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿平衡條件可表示為：F₁L₁=F₂L₂．
（3）要使翹翹板轉動，可采取的做法是：男孩不動，女孩向遠離支點方向移動（或者女孩不動，男孩向靠近支點方向移動；或者女孩不動，男孩蹬地，減小男孩對蹺蹺板的壓力）；
故答案為：（1）水平；便于測量力臂；（2）F₁L₁=F₂L₂；（3）向遠離支點方向移動．
點評：本題考查了杠桿平衡的條件，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調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂．探究杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂．