探究杠桿平衡的實驗裝置

① 如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）杠桿重心左移應將平衡螺母向左調節，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；
力臂等於支點到力的作用線的距離，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；
（2）根據F₁L₁=F₂L₂
∴L₂=

F1L1

F2

=

1.5N×0.1m

0.5N

=0.3m；
（3）根據實驗數據得出的規律是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂．
由圖知，左邊力臂小於右邊力臂，如果在兩側各再加掛一個相同的鉤碼，左邊力與力臂的乘積將小於右邊力與力臂的乘積，杠桿將向右傾斜；
（4）探究杠桿平衡條件時，杠桿在傾斜一定角度的位置進行實驗，力臂不在杠桿上，不方便測量；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便於讀出力臂大小．
（5）探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律．不是為了減小摩擦，也不是為了使每組數據更准確，更不是為了多次測量取平均值減小誤差．
（6）由題意知，該同學只做了一次實驗，便得出結論，結論具有偶然性，不能反映普遍規律，而長度和力是兩個不同的物理量，不能相加．
故答案為：（1）左；水平；便於測量力臂；（2）0.3；（3）F₁L₁=F₂L₂；右；（4）水平位置好，便於測量力臂，同時也使杠桿重力的力臂為零，減小了實驗誤差；（5）D；（6）一組數據太少，不能反映普遍規律；不同單位的物理量不能直接相加．

② 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）發現杠桿左端高、右端低，杠桿重心應左移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調節，直至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，所以這樣做的好處是便於直接讀取力臂．
（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

=

2G×3

2

=3G，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．
故答案為：（1）左；水平；便於直接讀取力臂；（2）3；（3）變大；阻力和阻力臂不變時，動力臂會變小．

③ 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．

④ 如圖是探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）實驗前，若杠桿右端低左端高，應將杠桿右端的平衡螺母向______

（1）實驗前，若杠桿右端低左端高，可將右端的平衡螺母向左調節，使杠桿在水平位置平衡，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響，便於直接讀出力臂．
（2）利用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：1.5N×0.1m=0.5N×L₂，解得L₂=0.3m．
（3）由表中實驗數據可知，杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂．
（4）不能得出探究結論；因為一次實驗獲得的數據有偶然性，不能反映普遍規律．
故答案為：（1）左；水平；便於測量力臂（方便讀出力臂）；
（2）見下表：

實驗次數	動力F1/N	動力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m
1	1.0	0.24	2.0	0.12
2	1.5	0.1	0.5	0.3

（3）F₁L₁=F₂L₂
（4）不能；因為一次實驗獲得的數據具有偶然性，不能得出普遍規律．

⑤ （2013莆田）「探究杠桿平衡條件」的實驗裝置如圖所示：（1）沒有掛鉤碼時，杠桿左端下傾，應將左端螺母

（1）由題意知，右端較高，所以應將左邊或右邊的平衡螺母向右調節；
（2）實驗中該同學只用一組數據便得出了結論，使的結論具有偶然性，片面性，不具普遍性，同時力和長度是兩個不同的物理量，不能相加．
為得到普遍性結論，應多測幾組數據進行分析．
故答案為：（1）右；右；
（2）該組同學的猜想是錯誤的；一組實驗數據得到的結論不具普遍性，應多次實驗；單位不同的兩個物理量不能相加．

⑥ 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．

⑦ 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．

⑧ 如圖是小華同學探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）小華同學想使杠桿在水平位置平衡，其目的是：______；

（1）為了消除杠桿重力對實驗結果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）只從一次實驗研究得出結論具有偶然性，不具有普遍性，實驗結論必須在多次試驗的基礎上得出，這樣才能有效地避免實驗結果偶然性出現．
力和力臂是單位不同的兩個物理量，故不能相加．
通過計算可以看出，杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂．
故答案為：（1）消除杠桿重力對實驗結果的影響；左；
（2）只用一次實驗就得出結論，且實驗數據還具有很特殊性；不同單位的物理量不能相加；動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．

⑨ 如圖為小華同學探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）一同學發現支架上的杠桿在末掛鉤碼時右端低，左端高，

（1）杠桿右端下沉，應將杠桿重心向左移，所以應將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向左調節，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；
（2）如果只用一組數據得到結論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數據歸納出物理規律；
（3）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛三個鉤碼，其力為3G，力臂為四格．右端力臂為2格，
則力F₂=

F1L1

L2

，即右端要掛6個鉤碼．杠桿在水平位置平衡，便於在杠桿上直接測量力臂．
（4）彈簧測力計豎直向上拉杠桿一端的A點，杠桿平衡時彈簧測力計的示數為F_a，若在A點斜向上拉拉力力臂變小，阻力與阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知，杠桿平衡時，動力要變大，即彈簧測力計的示數為F_b要變大，則F_a小於F_b．
故答案為：（1）左；水平；（2）F₁L₁=F₂L₂；錯誤；只用一組數據得到結論，偶然性太大；（3）6；便於測量力臂；（4）小於．

⑩ 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．