探究杠杆平衡条件的实验装置

『壹』 如图是探究杠杆平衡条件的实验装置（1）两端螺母的作用是 ______．（2）某同学在使用此杠杆前发现左端

（1）两端的螺母调节会使杠杆重心作用在支点上，能避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响，杠杆在水平位置平衡也便于测量力臂，所以两端螺母的作用是调节杠杆，使其水平平衡．
（2）某同学在使用此杠杆前发现左端低，右端高，说明杠杆的重心偏左，要使它在水平位置平衡，左、右两端的螺母（或一端的螺母）都要向杠杆上翘的右端调节．所以可以将杠杆右端的平衡螺母向右调节，也可以将左端的平衡螺母向右调节，此后，在整个实验过程中，螺母再调节会改变杠杆重心的位置，使杠杆重力对杠杆平衡又产生影响，因此不能再旋动两侧的平衡螺母．
（3）由图可知是探究杠杆平衡条件的实验装置，实验探究得出的结论应是杠杆平衡时应满足的条件，
即：F₁×L₁=F₂×L₂．
故答案为：（1）调节杠杆，使其水平平衡；（2）右，右，不能；（3）F₁×L₁=F₂×L₂．

『贰』 （1）图是探究杠杆平衡条件的实验装置．①实验前，发现杠杆右端下沉，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向___

（1）①杠杆右端下沉，左端较高，应将平衡螺母向左移动；
使杠杆在水平位置平衡，目的是为了方便读出力臂；
②由F₁L₁=F₂L₂得
L₂=

F1L1

F2

=

1.5N×0.1m

0.5N

=0.3m
（2）①让李明骑在同一辆自行车上，这样控制了自行车对地面的压力；
沿运动方向拉着自行车匀速运动，此时拉力与摩擦力平衡，大小相等；
②由表格中数据知，胎压越小，与地面的接触面积越大，滚动摩擦力越大；
③胎压降低，会使滚动摩擦力增大，所以汽车的耗油增大．
故答案为：（1）①左；水平；②0.3；（2）①压力；等于；②越大；③胎压降低，滚动摩擦力增大．

『叁』 如图所示是我们探究杠杆平衡条件的实验装置图．实验结束后，通过分析数据，有的同学指出：杠杆的平衡条件

（1）测量力的工具：弹簧测力计；
测量长度的工具：刻度尺；
（2）实验步骤：
①取下一侧的钩码，用弹簧测力计斜拉杠杆，使其保持水平平衡，读出测力计的示数，并用刻度尺测出力臂；
②改变弹簧测力计斜拉的角度，重复①中实验步骤，多测几次；
③寻找力与力臂间的关系．
故答案为：
（1）弹簧测力计；刻度尺；
（2）①取下一侧的钩码，用弹簧测力计斜拉杠杆，使其保持水平平衡，读出测力计的示数，并用刻度尺测出力臂；
②改变弹簧测力计斜拉的角度，重复①中实验步骤，多测几次；
③寻找力与力臂间的关系．

『肆』 在“探究杠杆平衡条件”实验中，实验装置如图（支点略偏上）．（1）测量前，调节杠杆在水平位置平衡时，

（1）杠杆的右端低，说明这一侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向左调节，以减小这一侧的力臂．
（2）因为重力的方向是竖直向下的，杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便，因此这样做的目的有两个：①便于从杠杆上直接读出力臂，②杠杆自身的重力作用线过支点，不产生转动效果．
（3）实验小组探究影响动力F₁的大小与动力臂l₁、阻力F₂、阻力臂l₂三个因素之间的关系，只改变其中的某一个变量F1，而控制其余几个变量不变，
这种研究方法是控制变量法；要得到普遍性的规律，在实验中应多测几组数据进行分析，若毎一个影响因素至少做两次，则实验时至少测出四组数据；
（4）2个50g的钩码的重力G=mg=2×0.05kg×10N/kg=1N，
由图可知，根据杠杆平衡条件，F₁×L₁=F₂×L₂，1N×OB（2格）=F×OA（4格），所以拉力大小为F=

1N×2

4

=0.5N；
弹簧测力计斜拉时，阻力及阻力臂不变，拉力力臂变小，根据杠杆平衡条件可知拉力F变大，则F₁×OA＞F₂×OB．
故答案为：（1）左；（2）①便于从杠杆上直接读出力臂，②杠杆自身的重力作用线过支点，不产生转动效果；（3）控制变量法；四；（5）0.5；变大；＞．

『伍』 如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡．若弹簧测力计

A
【解析】读图可知，若弹簧测力计向右倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡．
故选A．

『陆』 如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置．（1）小红在杠杆的A点挂2个钩码（重力都为1N）．如图甲，杠杆会

（1）左端力和力臂的乘积=2G×3L=6GL，根据杠杆的平衡条件，为使杠杆平衡，还可以在右端第二个格处挂3个钩码或在第1个格挂6个钩码；
（2）做出从支点O到F₂的作用线距离，即为力臂L₂，如图所示：

（3）图丙拉力的力臂小于图乙拉力的力臂，根据杠杆的平衡条件：
2G×OA=F₁L₁
2G×OA=F₂L₂，其它条件不变，L₂＜L₁，所以F₂＞F₁．
故答案为：（1）在右边第2格挂3个钩码；（2）见上图；（3）F₁的力臂大于F₂的力臂．

『柒』 如图所示，探究“杠杆的平衡条件”的实验装置．（1）实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的

（1）杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节，直至杠杆在水平位置平衡，重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就使杠杆自重对杠杆的平衡不产生影响；力臂等于支点到力的作用线的垂直距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，便于测量力臂．
（2）初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，如用刻度尺测某个物体的长度等实验进行多次测量的目的就是为了减小误差；
有些是为了寻找普遍规律，如探究杠杆平衡的条件、探究物体所受的重力大小与物体质量的关系、探究使用定滑轮的特点等实验进行多次测量的目的就是为了寻找普遍规律．
故答案为：（1）右；使杠杆自重对杠杆的平衡不产生影响；便于力臂的测量；（2）①③．

『捌』 下图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置．实验中：（1）开始时，总是让杠杆在水平平衡状态下进行实验，

（1）杠杆左端偏高，根据杠杆的平衡条件，则可将右端的平衡螺母向左调节，或将左端的平衡螺母向左调节；
（2）根据杠杆的平衡条件计算得出：
①L₂=

F1×L1

F2

=

1.5N×10cm

1N

=15cm
②F₂=

F1×L1

L2

=

1N×20cm

10cm

=2N
（3）第三次实验中，拉力F₁的方向不再与杠杆垂直，因此小明存在的错误是误把力的作用点到支点的距离当做了力臂；
（4）弹簧测力计由斜向下拉改为竖直向下拉时，F₂和L₂都不改变，力臂L₁增大了，根据杠杆的平衡条件F₁×L₁=F₂×L₂，故弹簧测力计的示数将变小．
故答案为：（1）力臂、左、左；
（2）15、2；
（3）动力臂测量错误；
（4）变小．

『玖』 如图是“探究杠杆平衡条件”的实验装置．（1）实验前，发现杠杆左端略高于右端，应将螺母向______调节，

（1）杠杆平衡的调节和天平调节类似，当杠杆左端略高于右端时，说明杠杆的右端力大而下沉，左端力小而上升．应将螺母向左调节，相当于向左端增加了力，杠杆才能平衡．
（2）由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂知，杠杆左端挂两个钩码，其力为2G，力臂为3格．右端力臂为2格，则力F₂=

F1L1

L2

，即右端要挂3个钩码．
（3）在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F，使杠杆水平平衡．当拉力F向右倾斜时，其力臂的长度将会变小，由于阻力和阻力臂都不变，所以动力会变大．
故答案：（1）左；便于测量力臂；（2）3；（3）变大；阻力和阻力臂不变时，动力臂会变小．