Question

14．（1）探究杠杆平衡条件的实验中：小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节．小明调节杠杆在水平位置平衡的目的除了排除杠杆重力对杠杆平衡的影响，还有原因是方便测量力臂．
（2）探究过程中，在杠杆左端某一固定位置挂4个钩码，在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F，保证杠杆处于平衡状态．根据多次测量的F、L数据，画出F和$\frac{1}{L}$的图线如图乙，由图乙可得出F与L成反比（选填“正比”或“反比”），并得出杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂．实验过程中要多次测量的目的是避免出现偶然现象．
（3）其他条件都不变，当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，图丙，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）若左端偏高，则需将平衡螺母向左调节；
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，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂．
（2）由F和$\frac{1}{L}$的图线知，F和$\frac{1}{L}$成正比，可以推断F-L成反比；杠杆的平衡条件是F₁L₁=F₂L₂．
用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性．
（3）阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．

解答 解：（1）小明发现杠杆右端低左端高，应将右端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡；使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂；
（2）如乙图，F和$\frac{1}{L}$成正比，$\frac{F}{\frac{1}{L}}$为定值，所以FL为定值，可以推断F-L成反比．杠杆的平衡条件是F₁L₁=F₂L₂．
只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性．
（3）弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：（1）左；方便测量力臂；
（2）反比；F₁L₁=F₂L₂；避免出现偶然现象；（3）变大．

点评 此题探究杠杆的平衡条件，主要考查了杠杆的调平，同时考查了杠杆平衡条件的应用及图象的分析．