Question

【題目】【實(shí)驗(yàn)名稱】：探究杠桿平衡的條件

【實(shí)驗(yàn)器材】：杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干，彈簧測(cè)力計(jì)．

【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】：

（1）實(shí)驗(yàn)前將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，如圖甲所示，小敏同學(xué)趕快將杠桿左端的平衡螺母向右調(diào)，小紅同學(xué)認(rèn)為也可以將右端的平衡螺母向_____（選填“右”或“左”）調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止；

（2）平衡后，當(dāng)杠桿左側(cè)鉤碼和右側(cè)的鉤碼處于圖乙所示狀態(tài)時(shí)，整個(gè)裝置_____（選填“能”或“不能”）達(dá)到新的平衡，若杠桿兩側(cè)各取下一個(gè)鉤碼，杠桿會(huì)_____．（選填“左側(cè)下降”或“右側(cè)下降”）

（3）若在圖乙所示狀態(tài)下將左側(cè)的一個(gè)鉤碼取下，要是杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng)將右側(cè)鉤碼_____（說出鉤碼移動(dòng)的方向及格數(shù)）

【實(shí)驗(yàn)拓展】

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小敏提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：_____．

（5）小紅同學(xué)想利用身邊的器材做實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證杠桿的平衡條件，她把塑料直尺放在圓柱形水杯上，如圖丁所示，使塑料直尺在水平位置平衡，然后在塑料直尺的兩端分別放上不同數(shù)量的相同硬幣，調(diào)節(jié)硬幣的位置，使塑料直尺在水平位置重新平衡，如圖戊所示，

①該同學(xué)把圖戊中的L1、L2作為力臂的大小進(jìn)行計(jì)算，其錯(cuò)誤的原因是_____．

②該實(shí)驗(yàn)的操作上的不足是_____（只寫一條）

Answer 1

【答案】 右 能 左側(cè)下降 向左移動(dòng)一格 杠桿有自重 L1、L2不是兩力的力臂 平衡很難調(diào)或測(cè)量很困難

【解析】（1）如圖甲所示，杠桿左端下沉，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)，所以小紅同學(xué)應(yīng)將右端的平衡螺母向右調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止；

（2）設(shè)杠桿上每小格的長(zhǎng)度為L，每個(gè)鉤碼重為G。當(dāng)杠桿左側(cè)鉤碼和右側(cè)的鉤碼處于圖乙所示狀態(tài)時(shí)，則左端=3G×2L=6GL，右端=2G×3L=6GL，左端=右端，整個(gè)裝置能達(dá)到新的平衡；

若杠桿兩側(cè)各取下一個(gè)鉤碼，則左端=2G×2L=4GL，右端=G×3L=3GL，左端＞右端，杠桿會(huì)左側(cè)下降。

（3）若在圖乙所示狀態(tài)下將左側(cè)的一個(gè)鉤碼取下，則左端=2G×2L=4GL，要是杠桿重新在水平位置平衡，右端=2G×2L=4GL，則應(yīng)將右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)一格。

（4）小組同學(xué)利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉，因?yàn)楦軛U有自重，所以使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。

（5）a、由圖可知，L1、L2分別是支點(diǎn)到硬幣邊緣的距離，不是兩個(gè)力的力臂。

b 、把塑料直尺放在圓柱形水杯上，平衡很難調(diào)，測(cè)量很困難。