Question

【題目】探究杠桿的平衡條件：
【提出問題】如圖1所示，是一種常見的杠秤，此時處于水平位置平衡．
發現一：小明在左側掛鉤上增加物體，可觀察到提紐左側下沉，他認為改變杠桿的水平平衡可以通過改變作用在杠桿上的 來實現；
發現二：接著小新移動秤砣使其恢復水平位置平衡，說明通過改變 的長短也可以改變杠桿的平衡．
那么，杠桿在滿足什么條件時才平衡呢？
【制定計劃與設計實驗】
實驗前，輕質杠桿處于如圖2所示的狀態，使用時，首先應將杠桿的平衡螺母向 （選填“左”或“右”）調節，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做的好處是 ．
【實驗結論】
如圖3所示，他們進行了三次實驗，對實驗數據進行分析，得出杠桿的平衡條件是　 　．
【拓展應用】
如圖4所示，是用手托起重物的示意圖，圖中前臂可以看作是一個 杠桿（選填“省力”、“費力”或“等臂”）．假如托起6N的重物，請你根據圖4所示，估算出手臂要用的動力大約是　 　N．

Answer 1

【答案】力；力臂；右；便于測量力臂，并能消除杠桿自身重力的影響；F1L1=F2L2；費力；48
【解析】解：【提出問題】小明在左側掛鉤上增加物體，改變了杠桿所受的力，改變了杠桿的平衡；
小新移動秤砣改變秤砣對桿力的力臂，使其恢復水平位置平衡，說明通過改變力臂的長短也可以改變杠桿的平衡；
【制定計劃與設計實驗】圖2可知，杠桿的右端上翹，應將杠桿的平衡螺母向右調節，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做便于測量力臂，并能消除杠桿自身重力的影響；
【實驗結論】圖3，設每個鉤碼的重力為G，每個小格的長度為L，分析三次實驗，甲圖：3G×3L=3G×3L；
乙圖：3G×2L=2G×3L；丙圖：4G×L=2G×2L；可得杠桿的平衡條件是：F1L1=F2L2；
【拓展應用】圖4中，支點在C點，做出杠桿所受的力及對應的力臂，如下圖：

由圖知，動力臂小于阻力臂，根據杠桿平衡條件，動力大于阻力，為費力杠桿；
由圖知，阻力臂大約為動力臂的8倍，根據杠桿平衡條件：
F1==8F2=8×6N=48N．
故答案為：【提出問題】力；力臂；
【制定計劃與設計實驗】右；便于測量力臂，并能消除杠桿自身重力的影響；
【實驗結論】F1L1=F2L2；
【拓展應用】費力；C；48．
【提出問題】根據杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2 ， 改變杠桿所受的力及其力臂，都可以改變力和力臂的乘積；
【制定計劃與設計實驗】實驗中為了便于測量力臂，消除杠桿自身重力對實驗的影響，應調節杠桿在水平位置平衡，調節時，需將平衡螺母向上翹的一端一端；
【實驗結論】分析三幅圖中力和對應力臂的關系，得出杠桿的平衡條件F1L1=F2L2；
【拓展應用】做出動力臂和阻力臂，根據力臂的關系判斷杠桿的省力情況；
確定支點，估計動力臂和阻力臂的關系，根據杠桿的平衡條件估算出動力的大小．