研究杠杆平衡条件的实验:

(1)杠杆的位置如图a所示,此时应调节杠杆两端的螺母使其向______(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡.
(2)某同学利用b图通过多次实验操作及数据分析,得出了杠杆平衡的条件是:“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”的错误结论,为其说明其错误性,你认为应如何进一步实验?______.
(3)如图利用如图c所示装置进行实验,每个钩码重0.5N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为______N,如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数将______(选填:“变大”“不变”或“变小”).
【答案】(1)右;(2)去掉一侧的钩码,改用弹簧测力计沿不同方向拉;(3)2.25;变大.
【解析】(1)杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节;
(2)杠杆在水平位置平衡,动力和阻力方向始终与杠杆垂直,实验不具有普遍性.
去掉一侧的钩码,用弹簧测力计沿不同方向作用在杠杆上,进行探究;
(3)钩码在支点的左侧,要使杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,将已知条件代入便可求出F1的大小;
从图中直接读出力的大小,然后根据力臂的变化分析原因.
解:(1)杠杆左端下沉,为了使它在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向右调节;
(2)杠杆在水平位置平衡,并且动力和阻力垂直作用在杠杆上,此时动力臂和阻力臂都在杠杆上,“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”成立.当动力和阻力不垂直作用在杠杆上,动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离,“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”不成立,为了使实验具有普遍性,把实验进行改进:去掉一侧的钩码,改用弹簧测力计沿不同方向拉;
(3)设一格的长度为L,杠杆在水平位置平衡,则力F1的方向应竖直向上,由F1L1=F2L2得,0.5N×3×6L=F1×4L,解得,F1=2.25N;
从c图中可以看出,弹簧秤的作用力最长的力臂为4L,即杠杆的长度,当力的方向发生改变时,力臂将减小,因此作用力将变大.
故答案为:(1)右;(2)去掉一侧的钩码,改用弹簧测力计沿不同方向拉;(3)2.25;变大.
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