Question

小陽同學(xué)用一個左右各為12格的杠桿如圖所示，一個量程為5N，分度值為0.2N的彈簧測力計(jì)做動力，一個重為6N的重物做阻力，兩段質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩做實(shí)驗(yàn)，證明“在杠桿平衡時(shí)，如果動力和阻力保持不變，則動力臂與阻力臂成正比”．為了讀取力臂方便，他采用杠桿在水平位置平衡．請你根據(jù)小陽的實(shí)驗(yàn)完成下列問題：
（1）如果用點(diǎn)A表示動力在杠桿上的作用點(diǎn)，用點(diǎn)B 表示阻力在杠桿上的作用點(diǎn)，請?jiān)趫D中的杠桿上標(biāo)出A點(diǎn)和B點(diǎn)．
（2）請寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

答：（1）為了便于拉動彈簧測力計(jì)，在杠桿的右端豎直向上拉動彈簧測力計(jì)．彈簧測力計(jì)的最大測量值小于重物的重，所以重物掛在A點(diǎn)，彈簧測力計(jì)的作用點(diǎn)在A點(diǎn)的右側(cè)．如圖．

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①用細(xì)繩做成兩個繩套，分別套在杠桿的A點(diǎn)和B點(diǎn)處，調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡．將彈簧測力計(jì)的指針調(diào)節(jié)到零刻度處；
②在B點(diǎn)處掛6N重物，在A點(diǎn)處用力豎直向上拉彈簧測力計(jì)，調(diào)節(jié)A點(diǎn)處繩套的位置，當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N，恰使杠桿在水平位置平衡．分別讀出動力臂OA₁和阻力臂OB₁的長度，將上述數(shù)據(jù)記錄表中；
③改變B點(diǎn)掛重物的位置，移動彈簧測力計(jì)的位置，使彈簧測力計(jì)的示數(shù)仍為3N，且杠桿在水平位置平衡，分別讀出動力臂OA₂和阻力臂OB₂的長度，將上述數(shù)據(jù)記錄表中；
④重復(fù)步驟③再做四次實(shí)驗(yàn)，分別讀出各組動力臂和阻力臂OA₃、OB₃；OA₄、OB₄；OA₅、OB₅；OA₆、OB₆的長度，將上述數(shù)據(jù)記錄表中．
分析：（1）為了便于測量力臂的大小，實(shí)驗(yàn)時(shí)要使杠桿在水中位置平衡，并且豎直拉動彈簧測力計(jì)．
由于彈簧測力計(jì)的最大測量值小于重物的重，當(dāng)阻力和動力在支點(diǎn)的同側(cè)時(shí)，動力點(diǎn)要在阻力點(diǎn)的右側(cè)；當(dāng)阻力和動力在支點(diǎn)的兩側(cè)時(shí)，動力臂也要大于阻力臂．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：首先拴好繩套套在杠桿上，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，并把彈簧測力計(jì)指針調(diào)零．
把重物掛在A點(diǎn)，在B點(diǎn)豎直向上拉動彈簧測力計(jì)使杠桿在水平位置平衡，記下動力臂和阻力臂．
在不改變動力和阻力的情況下，改變阻力臂和動力臂使杠桿重新在水平位置平衡，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，要多進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)．
點(diǎn)評：本題注意彈簧測力計(jì)最大測量值小于重物的重，限制了彈簧測力計(jì)和重物掛的大致位置．一定要注意，這是容易出現(xiàn)錯誤的地方．