Question

【题目】【实验名称】：探究杠杆平衡的条件

【实验器材】：杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干，弹簧测力计．

【设计并进行实验】：

（1）实验前将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，小敏同学赶快将杠杆左端的平衡螺母向右调，小红同学认为也可以将右端的平衡螺母向_____（选填“右”或“左”）调，直到杠杆在水平位置平衡为止；

（2）平衡后，当杠杆左侧钩码和右侧的钩码处于图乙所示状态时，整个装置_____（选填“能”或“不能”）达到新的平衡，若杠杆两侧各取下一个钩码，杠杆会_____．（选填“左侧下降”或“右侧下降”）

（3）若在图乙所示状态下将左侧的一个钩码取下，要是杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码_____（说出钩码移动的方向及格数）

【实验拓展】

（4）实验结束后，小敏提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是：_____．

（5）小红同学想利用身边的器材做实验来验证杠杆的平衡条件，她把塑料直尺放在圆柱形水杯上，如图丁所示，使塑料直尺在水平位置平衡，然后在塑料直尺的两端分别放上不同数量的相同硬币，调节硬币的位置，使塑料直尺在水平位置重新平衡，如图戊所示，

①该同学把图戊中的L1、L2作为力臂的大小进行计算，其错误的原因是_____．

②该实验的操作上的不足是_____（只写一条）

Answer 1

【答案】 右 能 左侧下降 向左移动一格 杠杆有自重 L1、L2不是两力的力臂 平衡很难调或测量很困难

【解析】（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，应将平衡螺母向右调，所以小红同学应将右端的平衡螺母向右调，直到杠杆在水平位置平衡为止；

（2）设杠杆上每小格的长度为L，每个钩码重为G。当杠杆左侧钩码和右侧的钩码处于图乙所示状态时，则左端=3G×2L=6GL，右端=2G×3L=6GL，左端=右端，整个装置能达到新的平衡；

若杠杆两侧各取下一个钩码，则左端=2G×2L=4GL，右端=G×3L=3GL，左端＞右端，杠杆会左侧下降。

（3）若在图乙所示状态下将左侧的一个钩码取下，则左端=2G×2L=4GL，要是杠杆重新在水平位置平衡，右端=2G×2L=4GL，则应将右侧钩码向左移动一格。

（4）小组同学利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉，因为杠杆有自重，所以使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。

（5）a、由图可知，L1、L2分别是支点到硬币边缘的距离，不是两个力的力臂。

b 、把塑料直尺放在圆柱形水杯上，平衡很难调，测量很困难。