Question

下圖為探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)中：
（1）開始時(shí)，總是讓杠桿在水平平衡狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其原因主要是便于

 

．如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向

 

調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?!--BA-->

 

調(diào)節(jié)．

上圖是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在下表中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1.5	10	1
2	1	20		10
3	1	20	1.5	10

（2）將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整

 

、

 

．
（3）小明的第3次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤是

 

．
（4）在實(shí)驗(yàn)中，若保持鉤碼的只數(shù)和位置不變，使彈簧測力計(jì)由斜向下拉改為豎直向下拉，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將

 

．（填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）利用杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即通過F₁×L₁=F₂×L₂求解；
（3）由圖示可知小明誤把力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離當(dāng)成了力臂，力臂應(yīng)該是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁×L₁=F₂×L₂，當(dāng)F₂×L₂不變時(shí)，如L₁變化，F(xiàn)₁的變化與L₁的變化相反．

解答：解：（1）杠桿左端偏高，根據(jù)杠桿的平衡條件，則可將右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶蜃笳{(diào)節(jié)；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算得出：
①L₂=

F1×L1

F2

=

1.5N×10cm

1N

=15cm
②F₂=

F1×L1

L2

=

1N×20cm

10cm

=2N
（3）第三次實(shí)驗(yàn)中，拉力F₁的方向不再與杠桿垂直，因此小明存在的錯(cuò)誤是誤把力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離當(dāng)做了力臂；
（4）彈簧測力計(jì)由斜向下拉改為豎直向下拉時(shí)，F(xiàn)₂和L₂都不改變，力臂L₁增大了，根據(jù)杠桿的平衡條件F₁×L₁=F₂×L₂，故彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變�。�
故答案為：（1）力臂、左、左；
（2）15、2；
（3）動(dòng)力臂測量錯(cuò)誤；
（4）變小．

點(diǎn)評：本題需明確兩點(diǎn)：
（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)力的方向與杠桿垂直時(shí)，力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離；
（2）在阻力、阻力臂不變的前提下，動(dòng)力臂變化時(shí)，動(dòng)力也變化，但與動(dòng)力臂變化情況相反．