探究杠桿的平衡條件的實驗裝置

1. 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．

2. 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，其

（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，或將回左端的答平衡螺母向 左調節．
（2）根據杠桿的平衡條件計算得出：

（3）存在的錯誤時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，力臂增大了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．

3. （2013呼倫貝爾）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

（1）杠桿左端下沉，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專節；使杠桿平衡的目的有兩屬個：一是避免杠桿重力對杠桿轉動的影響；二是便於測量力臂的長度；
（2）設杠桿每一個小格代表L，一個鉤碼的重力為G，則根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，2G×3L=G′×2L，則G′=3G，n=

G′

G

=

3G

G

=3，因此需在B處懸掛3個相同鉤碼．
（3）因為杠桿在水平位置平衡，力臂落在杠桿上，用大括弧標出垂線段OA，即為F₁的力臂L₁，如圖所示；

故答案為：（1）右；力臂的長度；（2）3；（3）F₁的力臂如上圖所示．

4. 14．小華同學做「探究杠桿的平衡條件」實驗，實驗裝置如圖所示． (1)實驗時要先凋節杠桿兩端的平衡螺母，

小華同學做「探來究杠桿的平源衡條件」實驗，實驗裝置如圖所示．
(1)實驗時要先凋節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在(水平)位置平
衡．杠桿左端偏高，應將平衡螺母向__左___調節．
(2)小華發現杠桿的支點O不在零位，位於標尺零位左側的1 mm處．
杠桿調節平衡後，在杠桿左右兩側的15mm處各掛1隻50 g的鉤碼，此
時杠桿_不能_(選填「能」或「不能」)平衡．要使杠桿平衡，左側鉤
碼不動，右側鉤碼應放到標尺的_13___mm的位置．

5. 在探究「杠桿的平衡條件」的實驗中，如圖所示的裝置．（1）實驗前，發現杠桿的右端低，左端高，他應該將

（1）杠桿重心左移應來將平衡螺母源（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；
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）從實驗表格中可知，三次實驗數據都滿足：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
（3）動力的單位是N，動力臂的單位是cm，兩個物理量的單位不相同，不能進行加減運算．
（4）經過一次實驗得出的實驗結論可能具有偶然性，要進行多次實驗，使實驗結論具有普遍性．
故答案：（1）左；水平；力臂；
（2）F₁L₁=F₂L₂（動力×動力臂=阻力×阻力臂）；
（3）將不同的物理量進行了加法運算；
（4）使實驗結論具有普遍性．

6. 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．

7. 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）實驗前先必須要調節杠桿兩端

（1）實驗來前先必須要調節杠桿源兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便於測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；若做實驗時發現杠桿左高右低，則她應將杠桿左端的螺母向左調，或將杠桿右端的螺母向左調；
（2）兩邊同時加上一個砝碼時，
杠桿左端力和力臂的乘積為2G?2L=4GL，
杠桿右端力和力臂的乘積為3G?L=3GL，
所以杠桿不平衡，且左邊偏低，右邊偏高，故是逆時針旋轉；
（3）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：（1）水平位置；便於測量力臂大小，同時消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；左；左；（2）C；（3）豎直；向上．

8. 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．

9. 如圖為探究「杠桿的平衡條件」的實驗裝置中：（1）實驗前沒有掛鉤碼時，發現杠桿左端下傾，應將杠桿右端

（1）杠桿重心左移應將左端平衡螺母向右調節，直至重心移到支點處，使杠桿重回力的力臂為零；杠桿在水平位答置平衡，力臂在杠桿上便於測量力臂大小；
（2）假設每小格長度L，每個鉤碼重G，①在甲圖中，若在杠桿的右邊位置3處掛鉤碼，根據F₁L₁=F₂L₂得，F₁×3L=4G×3L，所以F₁=4G，即掛4個鉤碼；如圖所示；
②在乙圖中，若在杠桿的右邊位置4處掛鉤碼，根據F₁L₁=F₂L₂得，F₁×4L=4G×3L，所以F₁=3G，即掛3個鉤碼；如圖所示．

故答案為：（1）右；零；方便直接從杠桿上讀出（或測出）力臂的大小；
（2）①在甲杠桿的右邊位置3處掛4個鉤碼，如上圖；②在乙杠桿的右邊位置4處掛3個鉤碼，如上圖．