20.在探究“杠桿的平衡條件”實驗中.
①實驗前他應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,其目的是便于測量力臂.
②杠桿平衡后,小明在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼,可在B位置掛上4個鉤碼,使杠桿在水平位置平衡.
③他改用彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉,若每個鉤碼重1N.當杠桿在水平位置平衡時,測力計的示數(shù)將大于(選填“大于”、“等于”或“小于”)1N.

分析 (1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,平衡螺母向上翹的一端移動;杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,杠桿的重心通過支點,可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響.
(2)設(shè)杠桿每格長L,鉤碼重G,右邊A點力與力臂的乘積為4GL,使杠桿在水平位置平衡,左側(cè)力與力臂的乘積也應(yīng)為4GL;杠桿根據(jù)其省力情況可以分為三類:動力臂大于阻力臂,省力杠桿;動力臂小于阻力臂,費力杠桿;動力臂等于阻力臂,等臂杠桿;
(3)當彈簧測力計斜著拉時,其力臂小于杠桿長,根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案.

解答 解:
(1)杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大小,杠桿的重心通過支點,可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響.
(2)設(shè)一個鉤碼重為G,杠桿上一個小格代表L,根據(jù)杠桿平衡條件得,杠桿的右端:2G×2L=4GL,
要使杠桿在水平位置平衡,杠桿的左端力和力臂的乘積也應(yīng)該是4GL,所以在左邊B處第1格處掛4個鉤碼.
(3)當彈簧測力計在圖乙所示的C位置斜向下拉時,力臂變小,即L1<4L,根據(jù)杠桿平衡條件得,
2N×2L=F×L1,因為L1<4L,所以F>1N;
故答案為:(1)便于測量力臂;(2)4;(3)大于.

點評 本題考查了杠桿平衡的條件,杠桿在水平位置平衡后,支點到力的作用點的距離就是力臂,因此在此實驗中我們應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,以便直接讀出力臂.探究杠桿平衡的條件就是動力×動力臂=阻力×阻力臂.

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