Question

實(shí)驗(yàn)桌上有如下實(shí)驗(yàn)器材：如圖所示的一個(gè)帶支架的杠桿、一個(gè)量程為0～1N的彈簧測(cè)力計(jì)、兩個(gè)質(zhì)量均為100g的鉤碼和兩小段細(xì)繩（細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)）．請(qǐng)利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明“當(dāng)把兩個(gè)鉤碼掛在杠桿的A點(diǎn)處，用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作為動(dòng)力，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力跟這個(gè)拉力的力臂成反比”．（g 取10N/kg）
（1）在你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，如果用點(diǎn)B表示彈簧測(cè)力計(jì)作用在杠桿上的位置，請(qǐng)?jiān)趫D中的杠桿上標(biāo)出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)最大時(shí)B點(diǎn)的位置．
（2）寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

解：實(shí)驗(yàn)步驟：
①用細(xì)繩做成兩個(gè)繩套，將一個(gè)繩套栓牢在杠桿的A點(diǎn)，記錄阻力臂l_阻在表格中；在A點(diǎn)處掛2個(gè)鉤碼，計(jì)算出它的重力G，即為它的阻力F_阻并記錄在表格中．
②在支點(diǎn)左側(cè)施加一個(gè)力使杠桿在水平位置平衡，這個(gè)力向上，要使力臂在杠桿上，這個(gè)力要豎直向上，所以將另一個(gè)繩套拴在B點(diǎn)處，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉B處繩套，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁和動(dòng)力臂L₁，記錄在表格中．
③依次在C、D點(diǎn)的位置，仿照步驟②再做實(shí)驗(yàn)，分別記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F₂、F₃和L₂、L₃，并記錄在表格中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
L阻/cm
F阻/N
L動(dòng)/cm
F動(dòng)/N

分析：求出兩個(gè)鉤碼在重力作為阻力，設(shè)杠桿一個(gè)小格為L(zhǎng)，又知道彈簧測(cè)力計(jì)的量程是1N，先確定動(dòng)力臂的大小，確定B的位置即最小動(dòng)力臂，阻力臂和阻力不動(dòng)時(shí)，增大動(dòng)力臂，可以探究“當(dāng)把兩個(gè)鉤碼掛在杠桿的A點(diǎn)處，用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力作為動(dòng)力，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力跟這個(gè)拉力的力臂成反比”．
點(diǎn)評(píng)：本題知道兩個(gè)鉤碼的質(zhì)量求出兩個(gè)鉤碼的重力為2N，知道阻力臂、和拉力最大值，根據(jù)杠桿平衡條件求出最小的動(dòng)力臂，這是關(guān)鍵．