Question

12．小明同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦）
（1）实验前没有挂码时，应调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；实验时也要求达到这样的平衡，这样做的目的是力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．

实验次数	动力F1/N	动力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2.0	0.04	4.0	0.02
2	1.0	0.02	0.5	0.01
3	2.5	0.03	1.5	0.05

（2）三次实验数据记录表格如右图所示，其中有一次是错误的，错误数据的实验次数是2，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是F₁L₁=F₂L₂．
（3）实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到三组数据并进行分析．这样做的目的是避免偶然性，得到普遍规律
（4）有的同学按现有方案得出入如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用的距离”这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中B（填字母）
A．没有改变力的大小                    B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点                  D．实验次数较少，结论具有偶然性
（5）实验中，在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点，使杠杆水平平衡，如图，测力计的示数应该是1N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将会变大（填选“变大”、“不变”“变小”）．

Answer 1

分析 （1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（2）将表格中的已知数据代入F₁L₁=F₂L₂中进行计算即可得到答案；
（3）任何实验，都要多做几次，得到多组数据，分析得出普遍性的规律．
（4）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂．
（5）根据杠杆的平衡条件可以求出在B点弹簧测力计的示数；拉力的方向是倾斜的，力的方向与杠杆不垂直，力臂不能从杠杆上读出，此时力臂变小，根据杠杆的平衡条件分析弹簧测力计示数变化．

解答 解：（1）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）杠杆平衡的条件：F₁L₁=F₂L₂；因为表格中第2次实验F₁L₁=1×0.02=0.02，而F₂L₂=0.5×0.01=0.005，所以F₁L₁≠F₂L₂．故第2次实验数据有误．
（3）实验时用同样的方法做三次，得到三组数据并进行分析，得到的普遍规律说服性强．
（4）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向．故A、C、D错误，B正确．
（5）设杠杆一个小格代表L，
根据杠杠的平衡条件可知，4×0.5N×4L=F×8L，
解得F=1N；
弹簧测力计在B处竖直向上拉时，拉力的方向竖直向上与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离；当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，弹簧测力计的示数变大．
故答案为：（1）水平；力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；（2）2；F₁L₁=F₂L₂；（3）避免偶然性，得到普遍规律；（4）B；（5）1；变大．

点评 此题考查学生对于杠杆平衡条件的理解和掌握，是中考考查重点实验．