为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置.实验中:
(1)开始时,如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向
调节,或将左端的平衡螺母向
调节,使杠杆处于
水平位置平衡
水平位置平衡
,目的是
便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响
便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响


图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中.
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 1.5 10 1
15
15
2 1 20
2
2
10
3 1 20 1.5 10
(2)将表格中的实验数据补充完整.
(3)小明的第3次实验数据存在错误,其错误是
动力臂读错了
动力臂读错了

(4)在实验中,若保持钩码的只数和位置不变,使弹簧测力计由斜向下拉改为竖直向下拉,则弹簧测力计的示数将
变小
变小
.(填“变大”、“变小”或“不变”)

参考答案:

分析:(1)调节横梁平衡时,应将平衡螺母向偏高的一端调节;杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响.
(2)根据表格中提供的数据和杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行计算;
(3)由图可见,第3次实验中拉力的方向没有竖直向下,导致力臂不能从杠杆上正确读出.
(4)根据杠杆平衡条件分析弹簧测力计的示数变化情况.
解答:解:(1)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂,同时消除杠杆自重对实验的影响;如发现杠杆左端偏高,则可将左端或右端的平衡螺母向左调节.
(2)第1次实验中:F1L1=F2L2,L2=
F1L1
F2
=
1.5N×10cm
1N
=15cm;
第2次实验中:F1L1=F2L2,F2=
F1L1
L2
=
1N×20cm
10cm
=2N;
(3)存在的错误时误把力的作用点到支点的距离当做了动力臂;
(4)弹簧测力计由斜向下拉改为竖直向下拉时,力臂增大了,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,所以弹簧测力计的示数将变小.
故答案为:(1)左;左;水平位置平衡;便于测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;(2)15;2;(3)动力臂读错了;(4)变小.
点评:(1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;
(2)同时考查利用杠杆的平衡条件来解决实际问题的能力.
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