探究杠桿平衡條件的實驗裝置

『壹』 如圖是探究杠桿平衡條件的實驗裝置（1）兩端螺母的作用是 ______．（2）某同學在使用此杠桿前發現左端

（1）兩端的螺母調節會使杠桿重心作用在支點上，能避免杠桿重力對杠桿平衡產生的影響，杠桿在水平位置平衡也便於測量力臂，所以兩端螺母的作用是調節杠桿，使其水平平衡．
（2）某同學在使用此杠桿前發現左端低，右端高，說明杠桿的重心偏左，要使它在水平位置平衡，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）都要向杠桿上翹的右端調節．所以可以將杠桿右端的平衡螺母向右調節，也可以將左端的平衡螺母向右調節，此後，在整個實驗過程中，螺母再調節會改變杠桿重心的位置，使杠桿重力對杠桿平衡又產生影響，因此不能再旋動兩側的平衡螺母．
（3）由圖可知是探究杠桿平衡條件的實驗裝置，實驗探究得出的結論應是杠桿平衡時應滿足的條件，
即：F₁×L₁=F₂×L₂．
故答案為：（1）調節杠桿，使其水平平衡；（2）右，右，不能；（3）F₁×L₁=F₂×L₂．

『貳』 （1）圖是探究杠桿平衡條件的實驗裝置．①實驗前，發現杠桿右端下沉，此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向___

（1）①杠桿右端下沉，左端較高，應將平衡螺母向左移動；
使杠桿在水平位置平衡，目的是為了方便讀出力臂；
②由F₁L₁=F₂L₂得
L₂=

F1L1

F2

=

1.5N×0.1m

0.5N

=0.3m
（2）①讓李明騎在同一輛自行車上，這樣控制了自行車對地面的壓力；
沿運動方向拉著自行車勻速運動，此時拉力與摩擦力平衡，大小相等；
②由表格中數據知，胎壓越小，與地面的接觸面積越大，滾動摩擦力越大；
③胎壓降低，會使滾動摩擦力增大，所以汽車的耗油增大．
故答案為：（1）①左；水平；②0.3；（2）①壓力；等於；②越大；③胎壓降低，滾動摩擦力增大．

『叄』 如圖所示是我們探究杠桿平衡條件的實驗裝置圖．實驗結束後，通過分析數據，有的同學指出：杠桿的平衡條件

（1）測量力的工具：彈簧測力計；
測量長度的工具：刻度尺；
（2）實驗步驟：
①取下一側的鉤碼，用彈簧測力計斜拉杠桿，使其保持水平平衡，讀出測力計的示數，並用刻度尺測出力臂；
②改變彈簧測力計斜拉的角度，重復①中實驗步驟，多測幾次；
③尋找力與力臂間的關系．
故答案為：
（1）彈簧測力計；刻度尺；
（2）①取下一側的鉤碼，用彈簧測力計斜拉杠桿，使其保持水平平衡，讀出測力計的示數，並用刻度尺測出力臂；
②改變彈簧測力計斜拉的角度，重復①中實驗步驟，多測幾次；
③尋找力與力臂間的關系．

『肆』 在「探究杠桿平衡條件」實驗中，實驗裝置如圖（支點略偏上）．（1）測量前，調節杠桿在水平位置平衡時，

（1）杠桿的右端低，說明這一側力與力臂的乘積大，應將平衡螺母向左調節，以減小這一側的力臂．
（2）因為重力的方向是豎直向下的，杠桿只有在水平位置平衡時，支點到力的作用線的距離才正好在杠桿上，也就是正好等於相應杠桿的長，這樣測量起來會比較方便，因此這樣做的目的有兩個：①便於從杠桿上直接讀出力臂，②杠桿自身的重力作用線過支點，不產生轉動效果．
（3）實驗小組探究影響動力F₁的大小與動力臂l₁、阻力F₂、阻力臂l₂三個因素之間的關系，只改變其中的某一個變數F1，而控制其餘幾個變數不變，
這種研究方法是控制變數法；要得到普遍性的規律，在實驗中應多測幾組數據進行分析，若毎一個影響因素至少做兩次，則實驗時至少測出四組數據；
（4）2個50g的鉤碼的重力G=mg=2×0.05kg×10N/kg=1N，
由圖可知，根據杠桿平衡條件，F₁×L₁=F₂×L₂，1N×OB（2格）=F×OA（4格），所以拉力大小為F=

1N×2

4

=0.5N；
彈簧測力計斜拉時，阻力及阻力臂不變，拉力力臂變小，根據杠桿平衡條件可知拉力F變大，則F₁×OA＞F₂×OB．
故答案為：（1）左；（2）①便於從杠桿上直接讀出力臂，②杠桿自身的重力作用線過支點，不產生轉動效果；（3）控制變數法；四；（5）0.5；變大；＞．

『伍』 如圖是小龍探究「杠桿平衡條件」的實驗裝置，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，杠桿保持平衡．若彈簧測力計

A
【解析】讀圖可知，若彈簧測力計向右傾斜時，拉力不再與杠桿垂直，這樣力臂會相應變短，根據杠桿的平衡條件，力會相應增大，才能使杠桿仍保持平衡．
故選A．

『陸』 如圖是「探究杠桿平衡條件」的實驗裝置．（1）小紅在杠桿的A點掛2個鉤碼（重力都為1N）．如圖甲，杠桿會

（1）左端力和力臂的乘積=2G×3L=6GL，根據杠桿的平衡條件，為使杠桿平衡，還可以在右端第二個格處掛3個鉤碼或在第1個格掛6個鉤碼；
（2）做出從支點O到F₂的作用線距離，即為力臂L₂，如圖所示：

（3）圖丙拉力的力臂小於圖乙拉力的力臂，根據杠桿的平衡條件：
2G×OA=F₁L₁
2G×OA=F₂L₂，其它條件不變，L₂＜L₁，所以F₂＞F₁．
故答案為：（1）在右邊第2格掛3個鉤碼；（2）見上圖；（3）F₁的力臂大於F₂的力臂．

『柒』 如圖所示，探究「杠桿的平衡條件」的實驗裝置．（1）實驗前沒有掛鉤碼時，若杠桿左端下傾，則應將右端的

（1）杠桿重心左移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向右調節，直至杠桿在水平位置平衡，重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就使杠桿自重對杠桿的平衡不產生影響；力臂等於支點到力的作用線的垂直距離，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，便於測量力臂．
（2）初中物理實驗進行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數據更准確，如用刻度尺測某個物體的長度等實驗進行多次測量的目的就是為了減小誤差；
有些是為了尋找普遍規律，如探究杠桿平衡的條件、探究物體所受的重力大小與物體質量的關系、探究使用定滑輪的特點等實驗進行多次測量的目的就是為了尋找普遍規律．
故答案為：（1）右；使杠桿自重對杠桿的平衡不產生影響；便於力臂的測量；（2）①③．

『捌』 下圖為探究「杠桿的平衡條件」的實驗裝置．實驗中：（1）開始時，總是讓杠桿在水平平衡狀態下進行實驗，

（1）杠桿左端偏高，根據杠桿的平衡條件，則可將右端的平衡螺母向左調節，或將左端的平衡螺母向左調節；
（2）根據杠桿的平衡條件計算得出：
①L₂=

F1×L1

F2

=

1.5N×10cm

1N

=15cm
②F₂=

F1×L1

L2

=

1N×20cm

10cm

=2N
（3）第三次實驗中，拉力F₁的方向不再與杠桿垂直，因此小明存在的錯誤是誤把力的作用點到支點的距離當做了力臂；
（4）彈簧測力計由斜向下拉改為豎直向下拉時，F₂和L₂都不改變，力臂L₁增大了，根據杠桿的平衡條件F₁×L₁=F₂×L₂，故彈簧測力計的示數將變小．
故答案為：（1）力臂、左、左；
（2）15、2；
（3）動力臂測量錯誤；
（4）變小．

『玖』 如圖是「探究杠桿平衡條件」的實驗裝置．（1）實驗前，發現杠桿左端略高於右端，應將螺母向______調節，

（1）杠桿平衡的調節和天平調節類似，當杠桿左端略高於右端時，說明杠桿的右端力大而下沉，左端力小而上升．應將螺母向左調節，相當於向左端增加了力，杠桿才能平衡．
（2）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛兩個鉤碼，其力為2G，力臂為3格．右端力臂為2格，則力F₂=

F1L1

L2

，即右端要掛3個鉤碼．
（3）在圖乙中的C處施加豎直向下的拉力F，使杠桿水平平衡．當拉力F向右傾斜時，其力臂的長度將會變小，由於阻力和阻力臂都不變，所以動力會變大．
故答案：（1）左；便於測量力臂；（2）3；（3）變大；阻力和阻力臂不變時，動力臂會變小．