杠杆平衡实验装置

❶ 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取下一侧版的钩码，用弹簧权测力计斜拉杠杆，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．

❷ 在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置．（1）调节平衡时，都应该使它在______位置

（1）杠杆右端上翘，左端下倾，应将杠杆右端螺母向右边移动一些，并使杠杆在水平位置平衡；
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂．
（3）在做“杠杆的平衡条件”实验时，在杠杆O点位置两边分别挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的滑片的位置，并调节杠杆两端的螺母，使杠杆重新保持水平，是错误的，挂上钩码后，不能再调节平衡螺母使杠杆平衡．
（4）甲组只通过三组特殊的数据，即动力和动力臂与阻力和阻力臂都是9、7、6就得出结论，过于片面；实验应该至少在三次以上，且数据不要是几个特殊的数字，这样才能分析确定出实验现象中的普遍规律．
而且甲组是：动力+动力臂=阻力+阻力臂，类似的不同的物理量之间相加，是没有意义的．
乙同学分析所有实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臀=阻力×阻力臂，是正确的，科学的．
（5）正在使用的用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子，能用较小的动力克服很大的阻力，使用时动力臂大于阻力臂，因而它们属于省力杠杆；
而在使用用镊子取砝码时，杠杆受到的阻力较小，动力臂小于阻力臂，因而是费力杠杆．
故答案为：（1）水平；右；
（2）垂直；力臂；
（3）错误的；
（4）乙；甲．

❸ 如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）杠杆重心左移应将平衡螺母向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；
力臂等于支点到力的作用线的距离，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；
（2）根据F₁L₁=F₂L₂
∴L₂=

F1L1

F2

=

1.5N×0.1m

0.5N

=0.3m；
（3）根据实验数据得出的规律是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂．
由图知，左边力臂小于右边力臂，如果在两侧各再加挂一个相同的钩码，左边力与力臂的乘积将小于右边力与力臂的乘积，杠杆将向右倾斜；
（4）探究杠杆平衡条件时，杠杆在倾斜一定角度的位置进行实验，力臂不在杠杆上，不方便测量；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于读出力臂大小．
（5）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律．不是为了减小摩擦，也不是为了使每组数据更准确，更不是为了多次测量取平均值减小误差．
（6）由题意知，该同学只做了一次实验，便得出结论，结论具有偶然性，不能反映普遍规律，而长度和力是两个不同的物理量，不能相加．
故答案为：（1）左；水平；便于测量力臂；（2）0.3；（3）F₁L₁=F₂L₂；右；（4）水平位置好，便于测量力臂，同时也使杠杆重力的力臂为零，减小了实验误差；（5）D；（6）一组数据太少，不能反映普遍规律；不同单位的物理量不能直接相加．

❹ 如图是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置．（1）小华同学想使杠杆在水平位置平衡，其目的是：______；

（1）为了消除杠杆重力对实验结果的影响和便于测量力臂，在杠杆两端安装螺母，达到便于调节杠杆在水平位置平衡的要求；发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向左调节；此后在整个实验过程中，不需要旋动两侧的平衡螺母．
（2）只从一次实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次试验的基础上得出，这样才能有效地避免实验结果偶然性出现．
力和力臂是单位不同的两个物理量，故不能相加．
通过计算可以看出，杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂．
故答案为：（1）消除杠杆重力对实验结果的影响；左；
（2）只用一次实验就得出结论，且实验数据还具有很特殊性；不同单位的物理量不能相加；动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．

❺ 如图所示是探究杆杠平衡条件的实验装置．（1）两端螺母的作用是使它在水平位置平衡；若杠杆在使用前发现

（1）左端低、右端高，重心应右调，平衡螺母应右调．此后，在整个实验过程中，不需要再旋动两侧的平衡螺母．
（2）杠杆平衡的条件：F₁×L₁=F₂×L₂．
（3）实验序号1中力与力臂的乘积不相等，若动力臂错了，则有：杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，即2N×L₁=1N×0.1m，得L₁=0.05m．
（4）根据杠杆平衡条件及实验序号2中数据可知，动力臂是阻力臂的2倍，若右边杠杆动力下再加一个钩码，
根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂
F₂=

F1L1

L2

=

2G×2L2

L2

=4G，左边杠杆阻力下再加2个钩码．
故答案为：（1）右；右；不需要；（2）F₁×L₁=F₂×L₂；（3）1；0.05；（4）2；2

❻ 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．
（4）杠杆的平衡条件是：F₁L₁=F₂L₂．
故答案为：（1）左；（2）3；（3）变大；拉力F的力臂变小；（4）F₁L₁=F₂L₂．