Question

在探究杠桿平衡條件的實驗中：
（1）小麗把杠桿支在支架上，調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在

 

位置平衡．
（2）如圖所示，在杠桿右邊B處掛兩個相同的鉤碼，要使杠桿仍在水平位置平衡，應在杠桿左邊A處掛

 

個相同的鉤碼．
（3）如圖所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，杠桿仍然在水平位置平衡，彈簧測力計的拉力F

 

 （填“變大”、“不變”或“變小”），原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來，也是為了避免杠桿的自重對杠桿平衡產生影響；
（2）根據杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），確定鉤碼的個數；
（3）拉力的方向是傾斜的，力的方向與杠桿不垂直，力臂不能從杠桿上讀出，此時力臂變小，根據杠桿的平衡條件分析彈簧測力計示數變化．

解答：解：（1）力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；在水平位置平衡時，重心在支點處，杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響．
（2）假設每個鉤碼重1N，每小格表示1cm，則L_A=1cm×2=2cm，F_B=1N×2=2N，L_B=1cm×3=3cm，由杠桿的平衡條件，
∴F_A=

FBLB

LA

=

2N×3cm

2cm

=3N
所以在杠桿左邊A處掛3個相同的鉤碼，杠桿才平衡．
（3）彈簧測力計在C處豎直向上拉時，拉力的方向豎直向上與杠桿垂直，動力臂等于支點到力的作用點的距離；當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，拉力的方向不再與杠桿垂直，動力臂變小，根據杠桿平衡條件，動力變大，彈簧測力計的示數變大．
故答案為：（1）水平；
（2）3；
（3）變大、拉力F的力臂變小．

點評：（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；
（2）拉力的方向傾斜時，導致動力臂變化，根據杠桿平衡條件，阻力、阻力臂不變時，動力臂變化，動力就會產生與動力臂相反的變化．