Question

某学生在做“研究杠杆平衡条件”的实验中，进行了如下实验步骤：

A、把杠杆的中点支在支架上；
B、照图所示那样把钩码挂在杠杆两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡；
C、记下两边钩码重力，并用尺量出它们的力臂，分别填入实验数据表格内；
D、改变力和力臂的数值，做三次实验．
E、求出各次实验中动力乘动力臂和阻力乘阻力臂的数值．
试回答下列问题：
（1）该学生在

B

步骤前漏掉了一个重要步骤？这一步要做什么？答：

调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆水平平衡

．
（2）如果实验正确无误，本实验所得的结论是什么？答：

F₁L₁=F₂L₂

．
（3）做实验时，图中所示的两个状态均表示杠杆已达到平衡．当杠杆由图甲的位置变成图乙的位置时，弹簧秤的示数将

不变

．（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析：（1）为了避免实验过程中，杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂，杠杆平衡调节要在实验前进行；
（2）由实验可得出杠杆平衡的条件．
（3）杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，根据杠杆平衡的条件解答．

解答：解：（1）实验步骤中，把杠杆的中点支在支架上，就进行探究杠杆平衡条件的实验数据的测量，没有考虑杠杆重力对杠杆平衡产生的影响和便于测量力臂，所以B之前漏掉一个重要步骤：调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；
（2）如果实验正确无误，分析实验数据，可得结论：
动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂．
如图甲，杠杆在水平位置平衡时，砝码由于重力对杠杆产生的力F₁的力臂等于支点到力的作用点的距离OA；测力计竖直向上拉力F₂，力臂等于支点到力的作用点的距离OB．所以F₁×OA=F₂×OB．
（3）如图乙，杠杆在乙图位置平衡时，

F₁′的力臂为OC=OA×cos∠BOD，F₂的力臂为OD=OB×cos∠BOD．
所以F₁′×OAcos∠BOD=F₂×OBcos∠BOD，
所以F₁′×OA=F₂×OB，
所以F₁′=F₁，
故弹簧秤的示数将不变．
故答案为：（1）B；调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆水平平衡；
（2）杠杆平衡条件是：F₁L₁=F₂L₂；
（3）不变

点评：本题考查了杠杆平衡的条件，在实验时我们应注意：调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便能直接读出力臂．杠杆平衡的条件就是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．运用此条件进行杠杆平衡的判断计算．