Question

12．小明同學(xué)探究杠桿平衡條件：（不考慮杠桿自重和摩擦）
（1）實驗前沒有掛碼時，應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡；實驗時也要求達(dá)到這樣的平衡，這樣做的目的是力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2.0	0.04	4.0	0.02
2	1.0	0.02	0.5	0.01
3	2.5	0.03	1.5	0.05

（2）三次實驗數(shù)據(jù)記錄表格如右圖所示，其中有一次是錯誤的，錯誤數(shù)據(jù)的實驗次數(shù)是2，由正確實驗結(jié)果可得杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（3）實驗中改變支點兩側(cè)的鉤碼位置和個數(shù)，用同樣的方法一般要做三次，得到三組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析．這樣做的目的是避免偶然性，得到普遍規(guī)律
（4）有的同學(xué)按現(xiàn)有方案得出入如下結(jié)論：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用的距離”這個結(jié)論與杠桿平衡條件不符，原因是實驗過程中B（填字母）
A．沒有改變力的大小                    B．沒有改變力的方向
C．沒有改變力的作用點                  D．實驗次數(shù)較少，結(jié)論具有偶然性
（5）實驗中，在杠桿上的A點掛四個重均為0.5N的鉤碼，用調(diào)好的彈簧測力計豎直向上拉杠桿上的B點，使杠桿水平平衡，如圖，測力計的示數(shù)應(yīng)該是1N；如果將測力計沿圖中虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則測力計的示數(shù)將會變大（填選“變大”、“不變”“變小”）．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時，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；
（2）將表格中的已知數(shù)據(jù)代入F₁L₁=F₂L₂中進(jìn)行計算即可得到答案；
（3）任何實驗，都要多做幾次，得到多組數(shù)據(jù)，分析得出普遍性的規(guī)律．
（4）從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂．
（5）根據(jù)杠桿的平衡條件可以求出在B點彈簧測力計的示數(shù)；拉力的方向是傾斜的，力的方向與杠桿不垂直，力臂不能從杠桿上讀出，此時力臂變小，根據(jù)杠桿的平衡條件分析彈簧測力計示數(shù)變化．

解答 解：（1）力臂等于支點到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來；
（2）杠桿平衡的條件：F₁L₁=F₂L₂；因為表格中第2次實驗F₁L₁=1×0.02=0.02，而F₂L₂=0.5×0.01=0.005，所以F₁L₁≠F₂L₂．故第2次實驗數(shù)據(jù)有誤．
（3）實驗時用同樣的方法做三次，得到三組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得到的普遍規(guī)律說服性強．
（4）“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向．故A、C、D錯誤，B正確．
（5）設(shè)杠桿一個小格代表L，
根據(jù)杠杠的平衡條件可知，4×0.5N×4L=F×8L，
解得F=1N；
彈簧測力計在B處豎直向上拉時，拉力的方向豎直向上與杠桿垂直，動力臂等于支點到力的作用點的距離；當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時，拉力的方向不再與杠桿垂直，動力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件，動力變大，彈簧測力計的示數(shù)變大．
故答案為：（1）水平；力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；（2）2；F₁L₁=F₂L₂；（3）避免偶然性，得到普遍規(guī)律；（4）B；（5）1；變大．

點評 此題考查學(xué)生對于杠桿平衡條件的理解和掌握，是中考考查重點實驗．