Question

16．在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干．
（1）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，如果將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)到頭了，杠桿右端仍下沉，此時(shí)應(yīng)將杠桿左側(cè)的平衡螺母向左調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止．
（2）某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，得到數(shù)據(jù)為F₁=6N、L₁=20cm、F₂=4N、L₂=30cm．該同學(xué)這些數(shù)據(jù)能否得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論？不能，理由：因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)有偶然性，不能反映普遍規(guī)律．
（3）使杠桿在傾斜一定角度的位置做實(shí)驗(yàn)，也能得出杠桿平衡條件．這種實(shí)驗(yàn)方案與杠桿在水平位置實(shí)驗(yàn)方案比較，你認(rèn)為哪種方案好？并說(shuō)明理由杠桿在水平位置的實(shí)驗(yàn)方案好；理由：便于測(cè)量力臂．
（4）如圖所示，杠桿在水平位置平衡．如果在兩側(cè)鉤碼下各掛一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿右端將下沉．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）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；
（3）杠桿可以在任意位置保持平衡但是為了便于測(cè)量力臂，最好是在水平位置保持平衡；
（4）當(dāng)左右兩側(cè)力與力臂的乘積不相等時(shí)，杠桿會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到在新的位置找到平衡．

解答 解：（1）杠桿不在水平位置，右端向下傾斜，則重心應(yīng)向左移動(dòng)，故應(yīng)向左調(diào)節(jié)螺母，要使杠桿平衡，杠桿兩端的平衡螺母的調(diào)節(jié)方向一致；
（2）杠桿平衡條件是規(guī)律性結(jié)論，必須經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證才行，只有一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，偶然性太大，不能反映普遍規(guī)律；
（3）杠桿在水平位置平衡時(shí)，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，便于測(cè)量；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：
杠桿在水平位置平衡時(shí)：左邊=3G×2L=6GL；
右邊=2G×3L=6GL；
如果在兩側(cè)鉤碼下再各掛一個(gè)相同的鉤碼后：左邊=4G×2L=8GL；
右邊=3G×3L=9GL；
杠桿不再水平平衡，右邊會(huì)下沉．
故答案為：（1）左，（2）不能；因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)有偶然性，不能反映普遍規(guī)律；（3）杠桿在水平位置的實(shí)驗(yàn)方案好；理由：便于測(cè)量力臂；（4）右．

點(diǎn)評(píng) 考查杠桿的平衡條件及應(yīng)用，本題中涉及實(shí)驗(yàn)到的注意事項(xiàng)很特殊，多次測(cè)量的目的不是為了減小誤差而是為了總結(jié)普遍規(guī)律；
對(duì)于已經(jīng)平衡的杠桿，改變條件后判斷杠桿是否還能保持平衡，有兩種方法：一是按力和力臂的乘積；二是按比例的方法．