Question

17．在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中．
（1）實(shí)驗(yàn)過程中要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡．目的是便于測(cè)量力臂的大小和使杠桿的重心落到支點(diǎn)上，消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；
（2）小明把鉤碼掛在如圖所示的位置時(shí)（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量，每格長度都相同），接下來他應(yīng)進(jìn)行的操作是將左邊的鉤碼向右移動(dòng)一格，同時(shí)將右邊鉤碼向左移動(dòng)一格，可使杠桿在水平位置平衡；
（3）小華保持力臂、阻力力臂不變，然后改變動(dòng)力F₁和阻力F₂，并保持杠桿水平位置平衡，分別測(cè)量出動(dòng)力F₁和阻力F₂的數(shù)據(jù)如表所示，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出阻力F₂和動(dòng)力F₁的關(guān)系是：F₂=2.5F₁．

F1/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3
F2/N	1.25	2.5	3.75	5.0	6.25	7.5

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測(cè)量力臂；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂中進(jìn)行分析即可得到答案．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)找出動(dòng)力和阻力之間的關(guān)系．

解答 解：（1）在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣的目的是①為了便于測(cè)量力臂；②使杠桿的重心落到支點(diǎn)上，消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．
（2）設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，一個(gè)長度為L，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可知，要使杠桿在水平位置平衡，必須使杠桿左邊力與力臂的乘積等于右邊力與力臂的乘積，因此，可將左邊的鉤碼向右移動(dòng)一格，同時(shí)將右邊鉤碼向左移動(dòng)一格；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得：
$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{0.5N}{1.25N}$=$\frac{2}{5}$，所以阻力F₂與動(dòng)力F₁的關(guān)系式：F₂=2.5F₁．
故答案為：（1）便于測(cè)量力臂的大��；使杠桿的重心落到支點(diǎn)上，消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；（2）將左邊的鉤碼向右移動(dòng)一格，同時(shí)將右邊鉤碼向左移動(dòng)一格；（3）F₂=2.5F₁．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，解決與杠桿平衡條件相關(guān)問題的基本方法：準(zhǔn)確找出題中杠桿的五要素，再將對(duì)應(yīng)的動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂代入杠桿平衡條件，即可求解．