Question

9．在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，小亮同學(xué)用到的實驗器材有杠桿、支架、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端低，右端高，如圖甲所示，此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．使杠桿水平平衡的目的是便于測量力臂．
（2）如圖乙，他進行了正確的實驗操作，得到的數(shù)據(jù)為F₁=4N、L₁=30cm、F₂=6N和L₂=20cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，小亮得出杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂，你認為他的結(jié)論是否可靠？不可靠；理由是只有一組數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論具有偶然性．
（3）完成實驗后，小亮利用杠桿的平衡條件來測量杠桿的質(zhì)量．
①將杠桿的B位置掛在支架上，在B的右側(cè)掛質(zhì)量為m的鉤碼，左右移動鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡（如圖丙）．
②用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置E到B的距離L₁和O到B的距離L₂；
③根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出杠桿的質(zhì)量m_桿=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$（用題目中所給物理量表示）．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究；
（2）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實驗結(jié)論具有普遍性；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出杠桿的質(zhì)量m_桿．

解答 解：（1）將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動，直到杠桿在水平位置靜止．
杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小；
（2）只有一次實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗規(guī)律，規(guī)律很具有偶然性，所以根據(jù)這些數(shù)據(jù)不能總結(jié)規(guī)律；
（3）已知鉤碼的質(zhì)量m，用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置E到B的距離，即L₁，欲求杠桿的質(zhì)量m_桿，杠桿的重心在O點，則應(yīng)量出O到B的距離，即L₂，然后根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得，mL₁=m_桿L₂，則m_桿=$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$．
故答案為：（1）右；便于測量力臂；（2）不可靠；只有一組數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論具有偶然性；（3）②O到B；
③$\frac{m{L}_{1}}{{L}_{2}}$．

點評 初中物理實驗進行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律．