Question

如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)．
（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向

左

（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持

杠桿在水平位置

并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)．這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測(cè)量

力臂

．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．他這樣得出的結(jié)論是否合理？

不合理

；為什么？

只測(cè)一組數(shù)據(jù)，結(jié)論具有偶然性

．

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：

受杠桿自身重力的影響

．
（4）小民和小華照?qǐng)D16的方法做了幾次實(shí)驗(yàn)，分析得出杠桿的平衡條件為“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離”=“阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”．你認(rèn)為他們的結(jié)論正確嗎？你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明自己的判斷嗎？

Answer 1

分析：（1）杠桿的哪端較高，平衡螺母向哪端移動(dòng)；為了便于直接測(cè)量力臂，使杠桿在水平位置平衡；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（3）當(dāng)支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，其重心恰好通過支點(diǎn)，所以平衡條件不受杠桿重力的影響，若支點(diǎn)不在中心處，便要考慮杠桿的重力；
（4）杠桿在水平位置平衡后，重力的力臂恰好等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離；若用測(cè)力計(jì)不沿豎直方向用力，便可推翻小民和小華的結(jié)論．

解答：解：（1）由題意知，杠桿右端下沉，左端較高，所以平衡螺母應(yīng)向左移動(dòng)，使其在水平位置平衡，這樣便于測(cè)量力臂；
（2）小明只通過一組數(shù)據(jù)便得出結(jié)論，并不符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出的要求，這樣的結(jié)果具有偶然性，不具普遍性；
（3）由于支點(diǎn)不在中點(diǎn)時(shí)，杠桿還受自身重力的影響，所以測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符；
（4）彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉時(shí)，拉力的方向豎直向上與杠桿垂直，動(dòng)力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，若改變拉力的方向，仍使杠桿在水平位置平衡時(shí)，比較拉力的大小，即可證明小民和小華的觀點(diǎn)是否正確．
故答案為：（1）左；杠桿在水平位置；力臂；（2）不合理；只測(cè)一組數(shù)據(jù)，結(jié)論具有偶然性；（3）受杠桿自身重力的影響；（4）結(jié)論不正確；改變拉力的方向，仍使杠桿在水平位置平衡時(shí)，比較拉力的大小，即可證明小民和小華的觀點(diǎn)是否正確．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)：
（1）杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿上，力臂才能在杠桿上，這兩個(gè)條件缺一不可；
（2）本題還主要考查了力臂的問題，力臂是力的作用線到支點(diǎn)的距離，而不是力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離．