Question

19．小英在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，
（1）將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將左端的平衡螺母向右（填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量力臂．
（2）杠桿平衡后，小英同學(xué)在圖甲所示的A位置掛上兩個(gè)鉤碼，可在B位置掛上4個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡．記錄下測量數(shù)據(jù)后，接在小英改變鉤碼的數(shù)量和位置，獲取了三組測量數(shù)據(jù)，她這樣做的目的是排除偶然性，尋找到普遍的規(guī)律．
（3）小明實(shí)驗(yàn)時(shí)采用課本提供的實(shí)驗(yàn)方法：在杠桿一端掛鉤碼，另一端用彈簧測力計(jì)豎直向下拉．請分析說明用這種方法做實(shí)驗(yàn)的好處：更容易得到使杠桿作用平衡所需的力，操作更簡捷
（4）如圖乙，小明用彈簧測力計(jì)在圖中的C位置斜下拉，若每個(gè)鉤碼重2N，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，測力計(jì)示數(shù)將大于（填“大于”“等于”或“小于”）2N．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，哪端高，平衡螺母向哪端調(diào)節(jié)；為了便于測量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，消除杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)的影響；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”可知在B位置掛鉤碼的個(gè)數(shù)；要得到普遍性的規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（3）在實(shí)驗(yàn)中，一端用鉤碼，若另一端用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)杠桿，可以使杠桿更快的平衡．
（4）當(dāng)彈簧測力計(jì)斜著拉時(shí)，其力臂小于杠桿長，根據(jù)杠桿平衡條件分析出答案．

解答 解：（1）杠桿左端下沉，右端上翹，應(yīng)將平衡螺母向右端移動(dòng)；
實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，目的是為了便于測量力臂；
（2）設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，一格為L，根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁×L₁=F₂×L₂，則有2G×2L=4G×L，即在B處掛4個(gè)鉤碼；
在實(shí)驗(yàn)中，僅憑一組數(shù)據(jù)就分析得出結(jié)論，具有較大的偶然性，所以獲取三組測量數(shù)據(jù)，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的偶然性，尋找到普遍的規(guī)律；
（3）若兩端都用鉤碼，則需不斷調(diào)節(jié)鉤碼的位置及數(shù)量使杠桿平衡，可能操作有些麻煩，若另一端用彈簧測力計(jì)豎直向下拉的方法做實(shí)驗(yàn)，這樣只要確定測力計(jì)的位置，通過改變力的大小便可很快使杠桿在水平位置平衡，更加方便．
（4）當(dāng)彈簧測力計(jì)在圖乙所示的C位置斜向下拉時(shí)，力臂變小，即L₁＜4L，根據(jù)杠桿平衡條件得，2N×2L=F×L₁，即F=$\frac{2N×2L}{{L}_{1}}$，因?yàn)長₁＜4L，所以F＞2N．
故答案為：（1）右；便于測量力臂；
（2）4；排除偶然性，尋找到普遍的規(guī)律；
（3）更容易得到使杠桿作用平衡所需的力，操作更簡捷；
（4）大于．

點(diǎn)評 此題是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平，及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，在實(shí)驗(yàn)中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．