Question

2．在探究杠桿平衡條件的過程中，我們把支點(diǎn)放在質(zhì)地均勻的杠桿中間，這樣做的目的是消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響；實(shí)驗(yàn)時，首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，并使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于測量力臂；；同學(xué)們通過多次實(shí)驗(yàn)，得出以下數(shù)據(jù)，分析得出杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂，該結(jié)論最早是由古希臘的學(xué)者阿基米德（填人名）總結(jié)出來的．

次數(shù) 物理量	1	2	3	4
L1/m	0.1	0.15	0.2	0.2
F1/N	0.5	0.5	1.5	2
L2/m	0.05	0.05	0.1	0.1
F2/N	1	1.5	3	4

小華是采用在杠桿兩側(cè)掛鉤碼的方法探究的，所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況她得出的結(jié)論是：“動力×指點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離=阻力×指點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”．在與同學(xué)交流時，小敏同學(xué)指出了她的錯誤，并利用如圖所示的裝置，進(jìn)行了一個簡單的操作就幫助小華解決了困惑．小敏的操作是去掉一側(cè)鉤碼，換用彈簧測力計(jì)斜向下拉．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，杠桿的重心在支點(diǎn)上，目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；
使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂，是阿基米德提出的；
（2）杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂．力臂不一定是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離．探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂，同時杠桿的重心通過支點(diǎn)，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響．
為得出普遍結(jié)論，用彈簧測力計(jì)拉杠桿，使力與杠桿不垂直，多做幾次實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答 解：（1）杠桿重心在其支點(diǎn)處，杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)的影響；
力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來，便于測量力臂；
杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂，是阿基米德提出的；
（2）“動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，此時的力臂正是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離．為得出普遍結(jié)論，應(yīng)改變力的方向使力臂不等于支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離，多做幾次實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，故正確的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是B、去掉一側(cè)鉤碼，換用彈簧測力計(jì)斜向下拉．
故答案為：消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響；便于測量力臂；去掉一側(cè)鉤碼，換用彈簧測力計(jì)斜向下拉；F₁L₁=F₂L₂；阿基米德．

點(diǎn)評 此題主要考查學(xué)生對于杠桿平衡條件的理解，解題的關(guān)鍵是理解力臂的概念，它是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離．