Question

16．小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿，支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現杠桿右端下沉．此時，應把杠桿左端的平衡螺母向左（填“左”、“右”）調節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，達到水平平衡狀態(tài)．杠桿平衡后，在整個實驗過程中，不可以（填“可以”或“不可以”）再旋動兩側的螺母．
（2）下列實驗步驟中：A、調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．B、計算每次實驗中F₁、L₁和F₂、L₂的大小，根據計算結果得出杠桿的平衡條件． C、改變鉤碼的個數和位置，重復實驗．D、記下動力F₁、動力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，將數據填入表格中．E、將鉤碼掛在杠桿的支點兩邊，先改變動力或動力臂的大小，然后調節(jié)阻力或阻力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡． 正確的順序是AEDCB．
（3）每個鉤碼重1N，杠桿上每格長度是4cm．下表是某同學記錄的實驗數據．分析上述數據，可得出杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂．

次數	F1/N	L1/N	F2/N	L2/N
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2	12	3	8

（4）如圖，杠桿在水平位置平衡，如果這時在兩側鉤碼下各增加一個相同的鉤碼，杠桿的左 端將下沉（填“左”、“右”）．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件之前首先要調節(jié)杠桿在水平位置平衡，螺母向上翹的一端移動；調節(jié)杠桿的平衡螺母和天平的平衡螺母一樣，只能在調節(jié)平衡過程中移動平衡螺母，在測量過程中不能再移動平衡螺母．
（2）探究杠桿平衡條件的步驟：調節(jié)杠桿在水平位置平衡；左右掛不同數量的鉤碼，使杠桿在水平位置重新平衡，繼續(xù)動力、動力臂、阻力、阻力臂；改變鉤碼的位置和數量，重復進行實驗．
（3）對動力、動力臂、阻力、阻力臂進行分析，得到杠桿平衡條件．
（4）根據杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡或杠桿的哪端下沉．

解答 解：（1）實驗前，他將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現杠桿右端下沉，此時，應把杠桿左端的平衡螺母向左調節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，在水平位置平衡；在之后的實驗過程中小明不能再通過調節(jié)平衡螺母．使杠桿在水平位置平衡．
（2）經分析，探究杠桿平衡的步驟為：
A、調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡．
E、將鉤碼掛在杠桿的支上點兩邊，先改變動力或動力臂的大小，然后調節(jié)阻力或阻力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡．
D、記下動力F₁、動力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂的大小，將數據填入表格中．
C、改變鉤碼的個數和位置，重復實驗．
B、計算每次實驗中F₁L₁和F₂L₂的大小，根據計算結果得出杠桿的平衡條件．
（3）實驗1：1N×8cm=2N×4cm，
實驗2：2N×8cm=1N×16cm，
實驗3：2N×12cm=3N×8cm，
杠桿平衡調節(jié)：F₁L₁=F₂L₂．
（4）如圖，杠桿在水平位置平衡，如果這時在兩側鉤碼下各增加一個相同的鉤碼，每個鉤碼重1N，杠桿上每格長度是4cm，3N×12cm＞4N×8cm，
所以F₁L₁＞F₂L₂，所以杠桿的左端下沉．
故答案為：（1）左；不可以；（2）AEDCB；F₁L₁=F₂L₂；（3）左；

點評 此題主要考查學生對于杠桿平衡條件的理解，解題的關鍵是理解力臂的概念，它是指從支點到力的作用線的距離．