Question

同学们利用图1装置验证“杠杆的平衡条件”，实验中记录的数据如下：

物理量 次数	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1	15	1.5	10
2	2	25	2.5	20
3	3	20	4	15

（1）写出分析处理实验数据的具体过程及验证的结果．
（2）杠杆在生活中有很多应用．如图2所示，现欲使静止的跷跷板发生转动，可采取的做法是________，并说出能驱使跷跷板发生转动的条件________．

Answer 1

解：（1）①分析处理实验数据的具体过程如下：分别计算出动力×动力臂（或F₁L₁）和阻力×阻力臂（或F₂L₂），
第一组：1N×15cm=15N?cm、1.5N×10cm=15N?cm；
第二组：2N×25cm=50N?cm、2.5N×20cm=50N?cm；
第三组：3N×20cm=60N?cm、4N×15cm=60N?cm；
经过比较发现：每一组的动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积都相等．
②验证的结果：经验证可得出杠杆平衡时满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．
（2）①要使翘翘板转动，可采取的做法是：甲不动，乙向远离支点方向移动（或者乙不动，甲向靠近支点方向移动；或者乙不动，甲蹬地，减小甲对跷跷板的压力）；
②根据杠杆平衡条件，能驱使跷跷板发生转动的条件是：使跷跷板顺时针和逆时针方向转动的力和力臂的乘积不相等（或动力×动力臂≠阻力×阻力臂，或F₁L₁≠F₂L₂）．
分析：（1）记录中有四组数据，分别是动力、动力臂、阻力、阻力臂，分析动力与动力臂的乘积、阻力与阻力臂的乘积，得出杠杆的平衡条件；
（2）跷跷板就是杠杆的应用，它是通过改变力的大小或者力臂的长度使杠杆发生转动的．
点评：（1）杠杆平衡时动力×动力臂=阻力×阻力臂，当动力×动力臂≠阻力×阻力臂时，杠杆就打破平衡开始转动，直到达到新的平衡；
（2）当动力×动力臂＞阻力×阻力臂时，杠杆向动力方向转动；当动力×动力臂＜阻力×阻力臂时，杠杆向阻力方向转动．