Question

20．在“探究杠桿的平衡條件”試驗中．

（1）如圖甲所示，杠桿保持靜止，此時杠桿處于平衡（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)，若要使杠桿靜止在水平位置，應向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）杠桿在水平位置平衡后，小海在圖乙所示的A位置掛兩個相同的鉤碼，在B位置應掛上1個同樣的鉤碼，可使杠桿在水平位置仍然平衡．
（3）小海改用彈簧測力計在圖丙所示的B位置斜向下拉，若使杠桿仍在水平位置平衡，測力計的示數(shù)應大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）B點所掛鉤碼的重力，理由是測力計所施拉力的力臂變小了．
（4）有一組同學猜想杠桿的平衡條件可能是“動力+動力臂=阻力+阻力臂”．他們經(jīng)過實驗，獲得了下述數(shù)據(jù)：

動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
4	5	5	4

于是，他們認為自己的猜想得到了驗證．你認為他們在實驗過程中存在什么問題？
答：只測量了一組數(shù)據(jù)便得出結論，結論具有片面性，同時力臂和力是兩個不同的概念，不能相加，應多測幾組數(shù)據(jù)進行分析得出結論．

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，杠桿處于平衡狀態(tài)．調(diào)節(jié)杠桿平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動．
（2）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，根據(jù)杠桿平衡求出鉤碼的個數(shù)．
（3）阻力和阻力臂不變時，動力臂減小，動力變大；
（4）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，在實驗中，為得出普遍結論應改變實驗條件，進行多次測量．

解答 解：（1）杠桿保持靜止，此時杠桿處于靜止狀態(tài)；
由圖中，杠桿的右端較高，平衡螺母應向右端移動使杠桿平衡．
（2）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，
因為，F(xiàn)₁l₁=F₂l₂，
所以，2G×2L=nG×4L，
所以，n=1，所以在A處掛1個鉤碼．
（3）用彈簧測力計在B位置傾斜拉動時，動力臂小于鉤碼對杠桿的力臂，動力臂變小，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力變大，彈簧測力計示數(shù)大于B點所掛的鉤碼重力．
（4）該同學只測量了一組數(shù)據(jù)便得出結論，結論具有片面性，同時力臂和力是兩個不同的概念，不能相加，應多測幾組數(shù)據(jù)進行分析得出結論．
故答案為：（1）平衡；右；（2）1；（3）大于；測力計所施拉力的力臂變小了；（4）只測量了一組數(shù)據(jù)便得出結論，結論具有片面性，同時力臂和力是兩個不同的概念，不能相加，應多測幾組數(shù)據(jù)進行分析得出結論．

點評 杠桿處于靜止狀態(tài)和勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，杠桿都是平衡的．在探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，是為了便于在杠桿上讀出動力臂和阻力臂．杠桿平衡條件是杠桿平衡計算的基礎內(nèi)容，一定要掌握．在探究杠桿平衡條件的實驗中為得出普遍性的規(guī)律，在實驗中應多測幾組數(shù)據(jù)進行分析．