Question

3．小明在“探究干杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個

（1）實(shí)驗(yàn)前，如圖甲所示，小明將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤嗎，保持水平方向靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，如圖乙所示，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個鉤碼，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的好處是，便于在杠桿上直接測量力臂，得到數(shù)據(jù)后小明馬上整理器材，并得出了杠桿的平衡條件為：F₁×L₁=F₂×L₂，他這樣得出的結(jié)論是否合理？不合理為什么？只測了一組數(shù)據(jù)，結(jié)論不具普遍性，小明接下來的操作應(yīng)該是改變力和力臂的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：杠桿自身重力的影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．
（2）實(shí)驗(yàn)時，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）圖丙中，支點(diǎn)位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）杠桿左端下沉，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向右調(diào)節(jié)，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）在探究過程中，調(diào)節(jié)鉤碼的位置與個數(shù)，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做是為了便于在杠桿上直接測量力臂；
通過實(shí)驗(yàn)得出但杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），但只通過一次測量，數(shù)據(jù)具有偶然性，不具備普遍性．應(yīng)改變力和力臂的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)；
（3）圖丙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大
故答案為：（1）右；水平；
（2）力臂；不合理；只測了一組數(shù)據(jù)，結(jié)論不具普遍性；改變力和力臂的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)．
（3）杠桿自身重力的影響．

點(diǎn)評 （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)行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(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量就是為了尋找普遍規(guī)律．
（3）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將支點(diǎn)放在杠桿的中間位置，這樣也是為了消除杠桿自重對杠桿平衡的影響．