探究杠桿作用實驗裝置

A. 如圖所示是小芳同學探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）杠桿兩端螺母的作用是什麼______；使用前，若發

（1）杠桿在來水平位置平衡自後，支點到力的作用點的距離就等於力臂，因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡，所以杠桿兩端的平衡螺母的作用為使杠桿在水平位置平衡；由於杠桿左端低右端高，所以應將杠桿左端的平衡螺母向右調節或將杠桿右端的平衡螺母向右調節； （2）因為序號1中F 1 L 1 =2×20=40而F 2 L 2 =1×10=10，∵F 1 L 1 ≠F 2 L 2 ，∴該組數據有誤． 由F 1 L 1 =F 2 L 2 得L 1 = F 2 L 2 F 1 = 1N×10cm 2N =5cm； （3）分析表格中數據：F 1 L 1 =1N×8cm=8N?cm，而F 2 L 2 =2N×4cm=8N?cm，所以杠桿平衡時F 1 L 1 =F 2 L 2 ； 故答案為：（1）實驗前使杠桿在水平位置平衡、右、右；（2）1、5cm；（3）F 1 L 1 =F 2 L 2 ．

B. 如圖所示是某校初三（1）班物理實驗小組探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）你認為杠桿兩端螺母的作用是什

（1）為了避免杠桿重力對杠桿平衡產生的影響和便於測量力臂，在杠桿兩端安裝螺母，達到便於調節杠桿在水平位置平衡的要求；發現杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根據杠桿的平衡條件，應將杠桿右端的平衡螺母向左調節；也可將杠桿左端的平衡螺母向左調節；此後在整個實驗過程中，不需要旋動兩側的平衡螺母；
（2）分析兩組數據：
實驗序號1中，F₁L₁=2×20=40，F₂L₂=1×10=10；∴F₁L₁≠F₂L₂；因杠桿是平衡的，這組數據有錯誤；
實驗序號2中，F₁L₁=1×8=8，F₂L₂=2×4=8；∴F₁L₁=F₂L₂；杠桿平衡時的這組數據有正確；
則實驗序號1中：L實＝

F2L2

F1

＝

1×10

2

＝5＜20，∴動力臂的實際值比記錄值小．
故答案為：（1）便於調節杠桿在水平位置平衡；左；左；不需要；
（2）1；小．

C. 如圖所示是探究桿杠平衡條件的實驗裝置．（1）調節杠桿在水平位置平衡的作用是什麼______；若杠桿在使

（1）實驗中，使杠桿在水平位置平衡的目的有兩個：一是避免杠桿重力對杠桿轉動的影響專；二是便於測量力臂屬的長度．
（2）杠桿左端低、右端高，說明重心偏左，為了使它在水平位置平衡，應將杠桿兩端的平衡螺母向右調節；平衡螺母只有在調平這一環節使用，在後面的實驗過程中不能移動．
（3）實驗序號1中力與力臂的乘積不相等，故第1組實驗數據是錯誤的；
若動力臂錯了，則有：F₁L₁=F₂L₂，即2N×L₁=1N×0.1m，得L₁=0.05m，則動力臂記錄值比實際值比偏大．
故答案為：（1）便於測量力臂；右；右；不需要；（2）1；偏大．

D. 如圖所示是探究「杠桿的平衡條件」的實驗裝置．（1）實驗前，將杠桿中點置於支架上，當杠桿靜止時，調節

（1）在抄「探究杠桿的平襲衡條件」實驗中，應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便於測量力臂．
（2）分析表中的實驗數據，發現動力×動力臂=阻力×阻力臂，用F₁、F₂、L₁和L₂分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿平衡條件可表示為：F₁L₁=F₂L₂．
（3）要使翹翹板轉動，可採取的做法是：男孩不動，女孩向遠離支點方向移動（或者女孩不動，男孩向靠近支點方向移動；或者女孩不動，男孩蹬地，減小男孩對蹺蹺板的壓力）；
故答案為：（1）水平；便於測量力臂；（2）F₁L₁=F₂L₂；（3）向遠離支點方向移動．

E. 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．

F. 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．

G. 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

（1）調節杠桿，使其水平平衡 （2）右，右，不能 （3）F 1 ×L 1 =F 2 ×L 2

H. 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．

I. 小芬同學「探究杠桿的平衡條件」的實驗裝置如圖所示，請回答下列問題：（1）實驗前先要調節杠桿兩端的螺

（1）當杠桿在水平位置平衡後，支點到力的作用點的距離就是力臂，這樣做便於直接讀出力臂的大小、消除杠桿重力對實驗結果的影響．如果杠桿左高右低，可將杠桿左端的螺母或右端的螺母向左調．
故答案為：水平，便於測量力臂，左，左．
（2）杠桿平衡條件是普遍規律，必須經過多次測量．如果只根據一組數據或幾組特殊的數據得到結論，偶然性太大，
並且單位不同的兩個量是不能相加的．
故答案為：實驗次數太少，有偶然性；將不同單位的數據相加．
（3）根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂分析：
如果在兩側鉤碼下再各掛一個相同的鉤碼後：左邊F₁L₁=2G×2L=4GL；
右邊F₂L₂=3G×L=3GL；
F₁L₁＞F₂L₂杠桿不再水平平衡，左邊會下沉，所以杠桿將逆時針方向轉動．
故選C．
（4）若用彈簧測力計代替鉤碼，則拉力的方向仍要與杠桿垂直，使力臂仍與杠桿重合，便於直接讀出力臂的大小，消除杠桿重力對實驗結果的影響．將右側鉤碼去掉後，對於左側鉤碼，它使杠桿沿逆時針方向轉動，所以拉力應該使杠桿順時針方向轉動，即豎直向上．
故答案為：豎直向上．

J. 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，或將專左端屬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．