Question

某實(shí)驗(yàn)小組在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)，請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，杠桿在如圖1所示的位置靜止，為了能在杠桿上直接測(cè)力臂，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，處于______位置靜止，從而達(dá)到平衡狀態(tài)；
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，他們?cè)诟軛U上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛______個(gè)鉤碼，杠桿恰好在原位置平衡，于是便得出了杠桿的平衡條件為_(kāi)_____，進(jìn)行評(píng)估時(shí)，他們認(rèn)為他這樣得出的結(jié)論是不合理的，原因是______；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，他們提出了新的探究問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖2所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)在杠桿左端的不同位置豎直向上拉，且使杠桿處在如圖所示的位置靜止，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）杠桿右端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過(guò)程的目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)．
（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）圖2中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測(cè)力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．
解答：解：（1）杠桿重心左移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，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(lái)．
（2）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），只通過(guò)一次測(cè)量，數(shù)據(jù)具有偶然性，不具備普遍性．
（3）圖2中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來(lái)的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）左、水平；
（2）6；動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）、結(jié)論具有偶然性（結(jié)論沒(méi)有普遍性）；
（3）杠桿自重的影響．
點(diǎn)評(píng)：（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）初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量有些是為了求平均值，使測(cè)得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測(cè)量就是為了尋找普遍規(guī)律．