Question

9．小明和小紅一起做探究杠桿平衡條件的實驗：
（1）實驗前，將杠桿的中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時發(fā)現(xiàn)杠桿停在如圖甲所示的位置．小明將左端的平衡螺母向右調(diào)，小紅認(rèn)為也可以將右端的平衡螺母向右調(diào)（選填“右”或“左”），使杠桿在水平位置平衡．
（2）在杠桿的兩端加掛鉤碼，并移動鉤碼，使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示，進(jìn)行實驗并把數(shù)據(jù)記錄在表格中，指出此表格設(shè)計的不合理之處：只測量了兩次，未多次測量，沒有單位．

次數(shù)	F1	l1	F2	l2
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20

（3）小明重新實驗后可得出的杠桿平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
（4）小紅將圖乙中杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個，杠桿會左側(cè)下降（選填“右側(cè)下降”或“左側(cè)下降”）．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移；
（2）為了便于測量力臂，應(yīng)杠桿在水平位置平衡，由表格看出進(jìn)行兩次測量，且沒用單位；
（3）使杠桿在水平位置平衡，此時力與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．實驗時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F₁×l₁=F₂×l₂）；
（4）用杠桿平衡條件可對兩側(cè)的力的力臂的乘積進(jìn)行分析，最后做出判斷．

解答 解：
（1）杠桿左端下沉，應(yīng)將杠桿重心向右移，所以應(yīng)將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(diào)節(jié)；
（2）實驗過程中，在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，應(yīng)通過調(diào)節(jié)鉤碼的位置及數(shù)量使杠桿在水平位置平衡，這樣力臂恰好沿著桿的方向；
由表格可知，只進(jìn)行了兩次測量，未多次測量，以尋找普遍規(guī)律，而且各物理量沒用單位；
（3）實驗時杠桿在水平位置平衡，力臂正好在杠桿上，故其目的是為了便于測量力臂；
探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數(shù)據(jù)排除偶然性，尋找普遍規(guī)律．
分析表格中的數(shù)據(jù)可得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F₁×l₁=F₂×l₂）；
（4）設(shè)一個鉤碼的重力G，一格的長度為L，則當(dāng)杠桿兩側(cè)的鉤碼各取下一個杠桿在水平位置平衡時：
左邊=2G×2L=4GL＞右邊=G×3L=3GL；
故杠桿不再水平平衡，左側(cè)會下降．
故答案為：（1）右；（2）水平；只測量了兩次，未多次測量；沒有單位；（3）動力×動力臂=阻力×阻力臂；（4）左側(cè)下降．

點評 此題是探究杠桿平衡條件的實驗，從杠桿的調(diào)平、實驗的操作、數(shù)據(jù)的分析、結(jié)論的得出等方面進(jìn)行了考查．