Question

17．在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：

（1）小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是便于直接從杠桿上讀出力臂的大��；
（2）如圖甲所示，在杠桿左邊A處掛四個(gè)相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼3個(gè)．
（3）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下，請(qǐng)將表格空白處補(bǔ)充完整．①動(dòng)力臂L₁/cm，②阻力F₂/N．

次數(shù)	動(dòng)力F1/N	①	②	阻力臂L2/cm
1	2	0.1	1	0.2

（4）某同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)分析，得出杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂和阻力=阻力×阻力臂．你認(rèn)為他的結(jié)論不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．
（5）如圖乙所示，用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將“變大”、“變小”、“不變”），其原因是拉力的力臂變小，在阻力及阻力臂不變的情況下，動(dòng)力臂變小，則動(dòng)力變大．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡，杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大小，同時(shí)消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件可以求出在B處掛鉤碼的個(gè)數(shù)；
（3）探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中，尋找動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂的關(guān)系，據(jù)此回答；
（4）分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；用歸納法得出普遍性的結(jié)論要滿(mǎn)足2個(gè)條件：一是樣本要有代表性，二是樣本數(shù)量足夠多．
（5）動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的同側(cè)時(shí)，二力的方向相反；阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大．

解答 解：（1）杠桿右端低，左端高，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)；
杠桿在水平位置平衡，最大的好處是力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂，同時(shí)消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響．
（2）設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)小格代表L，
圖甲中，杠桿的左端：4G×3L=12GL，
B處的力臂為4L，杠桿的右端：F₂×4L=12GL，解得F₂=3G，即在B處掛3個(gè)同樣的鉤碼；
（3）探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中，尋找動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂的關(guān)系，表中應(yīng)為：

次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2	0.1	1	0.2

（4）探究杠桿平衡的條件時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，避免實(shí)驗(yàn)的偶然性．
（5）如圖乙，彈簧測(cè)力計(jì)在杠桿C處時(shí)，豎直向上拉也可使杠桿平衡；
彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件，拉力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大．
故答案為：（1）左； 便于直接從杠桿上讀出力臂的大��；
（2）3；
（3）如上表所示；
（4）不可靠；實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（5）變大；拉力的力臂變小，在阻力及阻力臂不變的情況下，動(dòng)力臂變小，則動(dòng)力變大．

點(diǎn)評(píng) 本題探究杠桿平衡條件，考查器材的調(diào)試、表格的設(shè)計(jì)、歸納法的運(yùn)用和杠桿平衡條件的應(yīng)用．