Question

实验桌上有如下实验器材：如图所示的一个带刻度的杠杆固定在支架上（可围绕O点自由转动）、一个量程为0-1N的弹簧测力计、质量为200g的钩码一个和两小段细绳（细绳质量不计）．请利用上述实验器材设计一个实验，证明“把钩码挂在杠杆上作为阻力，用弹簧测力计的拉力作为动力，当杠杆水平平衡时，弹簧测力计的拉力跟这个拉力的力臂乘积保持不变”．
（1）在你所设计的实验中，用A点表示悬挂钩码的位置，B点表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，请在图中的杠杆上标出A点与B点的位置．
（2）写出主要实验步骤并画出实验数据记录表．

Answer 1

分析：（1）钩码作为阻力，根据mg求出阻力大小是2N，根据弹簧测力计的量程1N，可以确定动力臂一定要大于或等于阻力臂的2倍．确定A和B的位置．
（2）阻力和阻力臂不变，让弹簧测力计在B位置左边的某位置竖直向上拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡．记录动力和动力臂，要进行多次实验，记录多组数据．
（3）在阻力和阻力臂不变时，实验中要有多次实验，要记录动力、动力臂．

解答：答：（1）钩码的重力：G=mg=0.2kg×10n/kg=2N，弹簧测力计能测量的最大值是1N，所以动力臂大于或等于阻力臂的2倍．测力计指针调零，将两小段细绳做成两个绳套，分别挂在A、B两处，将杠杆调为水平平衡．如图．

（2）实验步骤：
1）在A处绳套悬挂质量为200g的钩码，用测力计勾住B绳套竖直向上拉测力计直至杠杆水平平衡，读测力计示数F₁，B点刻度值L₁并记录在表格中．
2）向外侧移动B点至另一位置，再次用测力计勾住B绳套竖直向上拉测力计直至杠杆水平平衡，读测力计示数F₂，B点刻度值L₂并记录在表格中．
3）向外侧移动B点至另一位置，再次用测力计勾住B绳套竖直向上拉测力计直至杠杆水平平衡，读测力计示数F₃，B点刻度值L₃并记录在表格中．
4）计算F与L的乘积，进行分析，得出结论．
实验表格：

实验次数	F/N	L/cm
1
2
3

点评：本题受钩码质量和弹簧测力计量程的影响，确定阻力臂和动力臂的位置，是本题的关键．本题动力在杠杆的右边也行．