探究杠杆平衡条件时,实验的第一步要调节杠杆在水平位置平衡,关于这样做的目的,市面上的参考资料通常有如下两种说法: (1)测力臂方便准确。 (2)可以消除杠杆自身重力对平衡条件的影响。 关于(1)说法,已经经过大量的事实证明是正确的,无需解释; 现在只讨论(2)说法, 如果杠杆的支点最好恰好在重心上(一般就是几何中心),则杠杆可以随遇平衡,此时杠杆自身重力对研究杠杆平衡条件实验没有影响。换而言之,即使杠杆不在水平位置上,杠杆仍然能够平衡,此时,“水平”的要求只是为了方便测量动力臂、阻力臂。 如果,在学校实验室条件下,杠杆的悬挂点一般都在杠杆中间并偏上的位置,不在几何中心。这种条件下实验,调节平衡螺母,杠杆平衡时(一般为静止),不论杠杆是否水平,杠杆的重力的作用线一定过支点,把杠杆看成一个整体(指杠杆和平衡螺母),重心就在支点的下方,实验时,杠杆的重力不会影响杠杆的平衡;只是,实验中要注意:接下来的实验中,原来在什么位置平衡,挂钩码后,还要在原来的位置平衡。 综上所述,无论杠杆是否在“水平”位置平衡,杠杆整体的重力(指杠杆和平衡螺母)都不会对实验数据造成影响,所以,说法(1)更为准确,说法(2)不准确。即,探究杠杆平衡条件时,杠杆在“水平”位置平衡的目的是力臂与杠杆重合,方便通过杠杆上的刻度尺直接读出力臂的大小。 |