Question

16．某同学在探究杠杆平衡条件的实验：
（1）实验前发现杠杆左端低，右端高，应将左侧的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于读出力臂的大小．
（2）实验时，在A点悬挂两个重均为1N的钩码（如图所示），在B点用力拉杠杆，使其水平平衡．要使拉力最小，弹簧测力计的拉力应沿竖直向下方向，大小为3N．
（3）分析实验数据，总结出杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂．（用公式表达）

Answer 1

分析 （1）杠杆的调节和天平的调节一样，左边下倾，为使杠杆水平平衡，平衡螺母应右调，探究杠杆平衡条件时，要使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于在杠杆上测量力臂的大小；
（2）把钩码对杠杆的作用看成阻力，把弹簧测力计对杠杆的作用看成动力，要使杠杆在水平位置平衡，判断弹簧测力计的具体施力方向．根据杠杆平衡条件，求出弹簧测力计的示数；
（3）杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂

解答 解：（1）发现杠杆左端低、右端高，杠杆重心应右移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节，直至杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于在杠杆上读出力臂的大小．
（2）要使弹簧测力计示数最小，力臂要最大，弹簧测力计要在竖直方向上用力．钩码阻碍杠杆顺时针转动，弹簧测力计促使杠杆顺时针转动，所以弹簧测力计竖直向下用力．
设杠杆每一个小格代表L，根据杠杆平衡条件F₁L ₁=F₂L ₂得，F₁×2L=1N×2×3L，所以F₁=$\frac{1N×2×3L}{2L}$=3N．
（3）杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂；
故答案为：（1）右；读出力臂的大小；（2）竖直向下；3；（3）F₁L₁=F₂L₂．

点评 掌握杠杆的平衡条件是解题的关键，在公式F₁L ₁=F ₂L ₂中，F ₁和L ₁成反比，当力臂最大时，作用力最小．杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡．