Question

19．在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）讓杠桿在水平位置平衡的目的是便于測(cè)量力臂大�。�
（2）杠桿平衡后，小英同學(xué)在圖甲所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼，可在B位置掛上3個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．
（3）取下B位置的鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿的C點(diǎn)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過(guò)程中，杠桿在水平位置始終保持平衡（如圖乙），測(cè)力計(jì)示數(shù)如何變化先變小后變大．
（4）在探究過(guò)程中，我們需要測(cè)量和記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力，阻力臂四個(gè)物理量，在進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我們可以（選填“可以”“不可以”）同時(shí)改變多個(gè)量，進(jìn)行探究測(cè)量．
（5）完成實(shí)驗(yàn)后，小英利用杠桿的平衡條件來(lái)測(cè)量杠桿的質(zhì)量．
①若以杠桿上的B位置為支點(diǎn)，在B的右側(cè)掛質(zhì)量為m的鉤碼，左右移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡（如圖丙）．
②用刻度尺測(cè)出此時(shí)鉤碼懸掛位置E到B的距離L₁和O到B的距離L₂．
③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計(jì)算出杠桿的質(zhì)量m_桿=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$（用題目中所給物理量表示）

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”可知在B位置掛鉤碼的個(gè)數(shù)；
（3）阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力變大；動(dòng)力臂變大，動(dòng)力變��；
（4）測(cè)量性實(shí)驗(yàn)為了減小誤差或者尋找規(guī)律進(jìn)行多次測(cè)量，如果物理量是個(gè)恒量，多次測(cè)量求平均值可以減小實(shí)驗(yàn)誤差；如果不是測(cè)量具體的物理量，而是尋找規(guī)律也采取多次測(cè)量，尋找普遍性；
（5）根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計(jì)算出杠桿的質(zhì)量m_桿．

解答 解：
（1）探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡的目的是：力臂在杠桿上，方便測(cè)出力臂大��；
（2）設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L(zhǎng)，一個(gè)鉤碼重為G，
因?yàn)�，F(xiàn)₁l₁=F₂l₂，
所以，2G×3L=nG×2L，
所以，n=3，所以在A處掛3個(gè)鉤碼；
（3）由圖可知，OC為最長(zhǎng)力臂，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由位置1轉(zhuǎn)至位置2的過(guò)程中，動(dòng)力臂先變長(zhǎng)后變短，而杠桿在水平位置始終保持平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可知，測(cè)力計(jì)示數(shù)將先變小后變大．
（4）在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)本實(shí)驗(yàn)中，不斷改變動(dòng)力（臂）和阻力（臂），多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)行多次測(cè)量的目的是：避免實(shí)驗(yàn)次數(shù)過(guò)少，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，便于從中尋找規(guī)律；
（5）已知鉤碼的質(zhì)量m，用刻度尺測(cè)出此時(shí)鉤碼懸掛位置E到B的距離，即L₁，欲求杠桿的質(zhì)量m_桿，則應(yīng)量出O到B的距離，即L₂，然后根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得，mL₁=m_桿L₂，則m_桿=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$．
故答案為：（1）便于測(cè)量力臂大��；（2）3；（3）先變小后變大；（4）可以；（5）②O到B；③$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿還在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大這是常見的一種題型．