Question

【題目】【實驗名稱】：探究杠桿平衡的條件 【實驗器材】：杠桿、支架、刻度尺、細線、質量相同的鉤碼若干，彈簧測力計．
【設計并進行實驗】：
（1）實驗前將杠桿的中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿左端下沉，如圖甲所示，小敏同學趕快將杠桿左端的平衡螺母向右調，小紅同學認為也可以將右端的平衡螺母向（選填“右”或“左”）調，直到杠桿在水平位置平衡為止；
（2）平衡后，當杠桿左側鉤碼和右側的鉤碼處于圖乙所示狀態時，整個裝置（選填“能”或“不能”）達到新的平衡，若杠桿兩側各取下一個鉤碼，杠桿會 ． （選填“左側下降”或“右側下降”）
（3）若在圖乙所示狀態下將左側的一個鉤碼取下，要是杠桿重新在水平位置平衡，應將右側鉤碼（說出鉤碼移動的方向及格數）
（4）【實驗拓展】實驗結束后，小敏提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖丙所示裝置進行探究，發現在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿處于水平平衡狀態時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是： ．
（5）小紅同學想利用身邊的器材做實驗來驗證杠桿的平衡條件，她把塑料直尺放在圓柱形水杯上，如圖丁所示，使塑料直尺在水平位置平衡，然后在塑料直尺的兩端分別放上不同數量的相同硬幣，調節硬幣的位置，使塑料直尺在水平位置重新平衡，如圖戊所示， ①該同學把圖戊中的L1、L2作為力臂的大小進行計算，其錯誤的原因是 ．
②該實驗的操作上的不足是（只寫一條）

Answer 1

【答案】
（1）右
（2）能；左側下降
（3）向左移動一格
（4）杠桿自重的影響；
（5）l1與l2不是支點到硬幣重力作用線的垂直距離；b、平衡很難調
【解析】解：（1）杠桿左端下沉，應將杠桿重心向右移，所以應將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調節；（2）平衡后，當杠桿左側鉤碼和右側的鉤碼處于圖乙所示狀態時，設一個鉤碼的重力G，一格的長度為L，

整個裝置左側，3G×2L=6GL，右側，2G×3L=6GL，左右兩側力與力臂的乘積相等，故杠桿能平衡；

則當杠桿兩側的鉤碼各取下一個杠桿在水平位置平衡時：

左邊=2G×2L=4GL＞右邊=G×3L=3GL；（3）杠桿左側的一個鉤碼取下，根據杠桿平衡的條件，F1×L1=F2×L2，左邊=2G×2L=2GL；則右邊=2G×2L，即向左移動一格才能使杠桿重新平衡；

故杠桿不再水平平衡，左側會下降；（4）圖中，杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響，導致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數值偏大；（5）a、由圖可知，l1和l2分別是支點到硬幣邊緣的距離，不是到力的作用線的垂直距離，不是兩邊力臂的大小；

b、該實驗的操作上的不足是平衡很難調、測量很困難．

故答案為：（1）右；（2）能；左側下降；（3）向左移動一格；（4）杠桿自重的影響；（5）l1與l2不是支點到硬幣重力作用線的垂直距離；b、平衡很難調．

（1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，小敏同學趕快將杠桿左端的平衡螺母向右調，小紅同學認為也可以將右端的平衡螺母向右移，調節左右兩端的平衡螺母都可以；（2）根據杠桿的平衡條件判斷；（3）用杠桿平衡條件可對兩側的力的力臂的乘積進行分析，最后做出判斷；（4）支點位于動力和阻力的右側，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響；（5）動力臂是從支點到動力作用線的垂直距離，阻力臂是從支點到阻力作用線的垂直距離，據此判斷；