Question

8．在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）調(diào)節(jié)平衡時(shí)，都應(yīng)該使它在水平位置平衡．根據(jù)圖示杠桿所處的位置，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)整（填“右”或“左”）．
（2）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡．此時(shí)掛在杠桿上的鉤碼施加的動(dòng)力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對(duì)應(yīng)的刻度值就等于力臂．
（3）某小組同學(xué)在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，同時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡，你認(rèn)為他們的做法是錯(cuò)誤．
（4）實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如表所示．

動(dòng)力（F1/N）	動(dòng)力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	6	6	3
2	5	5	2
4	2	2	4
3	6	9	2
3	4	2	6
4	4	2	8

甲同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂
乙同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臀=阻力×阻力臂
兩個(gè)同學(xué)都認(rèn)為自己是對(duì)的，對(duì)方是錯(cuò)誤的．那么你認(rèn)為他們中正確的應(yīng)該乙同學(xué)．原因是甲同學(xué)的結(jié)論部分僅從部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到不是所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都滿足他總結(jié)的結(jié)論．
（5）下列正在使用中的杠桿：用鑷子取砝碼、用扳手?jǐn)Q螺母、用釘捶拔釘子，屬于費(fèi)力的杠桿是用鑷子取砝碼．

Answer 1

分析 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，同時(shí)杠桿的重心通過支點(diǎn)，消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響．調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)．
（2）根據(jù)杠桿的特點(diǎn)，結(jié)合力臂的概念分析解答，知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離．
（3）“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，步驟：
a．把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，把杠桿調(diào)節(jié)平衡；
b．把鉤碼掛在杠桿的兩邊，改變鉤碼的位置使杠桿水平平衡；
c．記下兩邊的鉤碼的重，用尺量出它們的力臂，記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
d．每次實(shí)驗(yàn)前，把杠桿調(diào)節(jié)平衡，改變力和力臂數(shù)值，做三次實(shí)驗(yàn)；
e．求出各次實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力乘以動(dòng)力臂和阻力乘以阻力臂數(shù)值．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論必須要具有合理性、科學(xué)性，要符合物理規(guī)律；同時(shí)要多做幾次實(shí)驗(yàn)，合理分析才能得出正確的結(jié)論；
（5）聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，要判斷杠桿的類型，可依據(jù)杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂大小關(guān)系：若動(dòng)力臂大于阻力臂，則是省力杠桿；若動(dòng)力臂小于阻力臂，則是費(fèi)力杠桿；若動(dòng)力臂等于阻力臂，則為等臂杠桿．

解答 解：（1）由圖可知，杠桿左端掛上鉤碼恰好平衡，說明杠桿左端上翹，右端下傾，應(yīng)將杠桿右端螺母向左邊移動(dòng)一些，并使杠桿在水平位置平衡；
（2）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡．此時(shí)掛在杠桿上的鉤碼施加的動(dòng)力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對(duì)應(yīng)的刻度值就等于力臂．
（3）在做“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在杠桿O點(diǎn)位置兩邊分別掛上數(shù)目不等的鉤碼，通過移動(dòng)懸掛鉤碼的滑片的位置，并調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿重新保持水平，是錯(cuò)誤的，掛上鉤碼后，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡．
（4）甲組只通過三組特殊的數(shù)據(jù)，即動(dòng)力和動(dòng)力臂與阻力和阻力臂都是9、7、6就得出結(jié)論，過于片面；實(shí)驗(yàn)應(yīng)該至少在三次以上，且數(shù)據(jù)不要是幾個(gè)特殊的數(shù)字，這樣才能分析確定出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中的普遍規(guī)律．
而且甲組是：動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂，類似的不同的物理量之間相加，是沒有意義的．
乙同學(xué)分析所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臀=阻力×阻力臂，是正確的，科學(xué)的．
（5）正在使用的用扳手?jǐn)Q螺母、用釘捶拔釘子，能用較小的動(dòng)力克服很大的阻力，使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，因而它們屬于省力杠桿；
而在使用用鑷子取砝碼時(shí)，杠桿受到的阻力較小，動(dòng)力臂小于阻力臂，因而是費(fèi)力杠桿．
故答案為：（1）水平；左；（2）垂直；力臂；（3）錯(cuò)誤；（4）乙；甲；（5）用鑷子取砝碼．

點(diǎn)評(píng) 初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量有些是為了求平均值，使測(cè)得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件就是為了尋找普遍規(guī)律．同時(shí)注意測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)具有普遍性，不同的物理量之間不能相加減．