Question

9．在探究杠桿的平衡條件時，同學們聯(lián)想玩蹺蹺板的游戲，決定要研究動力對杠桿平衡的影響．他們將一個玩具固定在杠桿一端的B點作為阻力，且保持阻力的大小、方向、作用點都不變，在杠桿的另一端用力使杠桿在水平位置平衡，并用彈簧測力計測出動力的大�。畬嶒炛校�甲小組每次都保持動力在豎直方向、只改變動力作用點的位置，分別如圖（a）中的F₁、F₂、F₃所示；乙小組每次都保持動力作用點的位置不變、改變動力的方向（“動力的方向”用OA連線跟動力方向的夾角θ表示，且0°＜θ≤90°），分別如圖（b）中的F₄、F₅、F₆所示；表一、表二是兩小組同學記錄的實驗數(shù)據(jù)．

表一       甲小組				表二      乙小組
實驗 序號	支點到動力 作用點的距 離S （厘米）	動力的方 向（夾角θ）	動力的 大�。ㄅ＃�	實驗 序號	支點到動力 作用點的距 離S （厘米）	動力的方 向（夾角θ）	動力的 大小（牛）
1	5	90°	6	4	15	30°	4
2	10	90°	3	5	15	45°	2.8
3	15	90°	2	6	15	90°	2

（1）分析比較表一中的實驗數(shù)據(jù)可知：作用在杠桿一端的阻力不變時，要使杠桿平衡，在動力方向不變（θ=90°）的情況下，支點到動力作用點的距離越大，動力越�。�
（2）迸一步綜合分析表一與表二中的實驗數(shù)據(jù)及相關條件，可得出的初步結論是：作用在杠桿一端的阻力不變時，下列因素的改變一定會影響杠桿平衡的是AD（填字母）：
A．動力的大小   B．支點到動力作用點的距離
C．動刀的方向    D．支點到動力作用線的距離
（3）小華按照甲組同學的實驗方法，拉力作用點與原來相同（還是A₁、A₂、A₃），把原來用彈簧測力計拉改為掛鉤碼的方法做了上述實驗，如圖（C）所示．但發(fā)現(xiàn)每組鉤碼的重力都比甲組同學用彈簧秤測得的數(shù)據(jù)要大，且彈簧秤讀數(shù)準確無誤，請你幫助分析造成兩者讀數(shù)不同的主要原因是什么？甲組同學沒有考慮到彈簧測力計的外殼受到的重力．

Answer 1

分析 （1）控制阻力不變，動力方向不變（θ=90°），比較表一中第二列和第四列的實驗數(shù)據(jù)得出支點到動力作用點的距離S與動力的關系；
（2）綜合分析表一與表二中的實驗數(shù)據(jù)及相關條件可得出：作用在杠桿一端的阻力不變時，影響杠桿平衡的因素；
（3）在探究杠桿平衡條件時，應考慮彈簧測力計的外殼的重力對實驗的影響．

解答 解：（1）研究表一中第二列與第四列實驗數(shù)據(jù)，即比較支點到動力作用點的距離S和動力的大小可知，當阻力不變時，杠桿平衡時動力的大小與支點到動力作用點之間的關系，
且在動力方向不變（θ=90°）的情況下，支點到動力作用點的距離S越大，動力越小；
（3）綜合分析表一與表二中的實驗數(shù)據(jù)及相關條件，我們可以得到：影響杠桿平衡時拉力的大小與動力的大小、支點到動力作用線的距離有關；
（3）甲組同學在實驗時用彈簧測力計拉，沒有考慮到彈簧測力計的外殼受到的重力，因此，把用彈簧測力計拉改為掛鉤碼做了上述實驗，每組數(shù)據(jù)都比甲組同學測得的數(shù)據(jù)要大．
故答案為：（1）動力作用點的距離；（2）AD；（3）甲組同學沒有考慮到彈簧測力計的外殼受到的重力；

點評 控制變量法是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一．