Question

小明要验证“当杠杆平衡时，阻力和阻力臂保持不变，动力臂越长作用在杠杆上的动力就越小”。实验台上有如下实验器材：1 个带支架的杠杆（相邻刻线间距均为 5cm）、1 个量程为 0~5N 的弹簧测力计、6 个重为 0.5N 的钩码。小明的实验步骤如下：

（1）图甲所示，应将杠杆左端螺母向______调节（选填“左”或“右”），使杠杆水平平衡。

（2）调节杠杆平衡后，小明在如图乙所示位置挂了 3 个钩码，然后用弹簧测力计在____ 处（选填“A”、“B”、“C”或“D”）竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，记录拉力 F₁、动力臂 L₁，将数据记录表格。

（3）保持______不变，改变弹簧测力计的位置，仿照步骤（2）再做 2 次，记录拉力 F₁、动力臂 L₁，将数据填入表中。

（4）请设计出实验数据记录表格

（______）

Answer

右 A 钩码个数和位置（或阻力和阻力臂）

F1/N

L1/m

【解析】

（1）杠杆在使用前左端下沉，说明左侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节，因为重力的方向是竖直向下的，杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便；

（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：可知，弹簧测力计在A 处竖直向上拉杠杆，才能使杠杆在水平位置平衡；

（3）要记录的数据是拉力 F1、动力臂 L1，利用控制变量法，要保持钩码个数和位置不变，改变弹簧测力计的位置；

（4）根据实验要求，保持钩码个数和位置不变，要记录的数据是拉力 F1、动力臂 L1，设计的实验数据记录表格为：

F1/N

L1/m