Question

10．如圖1所示，探究“杠桿的平衡條件”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，彈簧測(cè)力計(jì)．

（1）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，如圖1甲所示，此時(shí)應(yīng)將杠桿的平衡螺母向右（請(qǐng)?zhí)睢白蟆被颉坝摇保┱{(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止．
（2）當(dāng)左側(cè)鉤碼處于向下如圖1乙所示A位置時(shí)，應(yīng)增大拉力或向右移動(dòng)測(cè)力，可使杠桿恢復(fù)水平位置平衡．
（3）某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，得到的數(shù)據(jù)為F₁=5N，L₁=20cm，F(xiàn)₂=2.5N和L₂=40cm．該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？不能．理由是只根據(jù)一組數(shù)據(jù)歸納出的規(guī)律具有偶然性．
（4）考慮到彈簧測(cè)力計(jì)有自重，若彈簧測(cè)力計(jì)拿倒了，如圖1丙所示，測(cè)出的拉力將偏�。ㄕ�(qǐng)?zhí)睢氨３植蛔儭�、“偏大”或“偏小”）�?br />（5）小明利用如圖1丁所示的裝置探究“杠桿平衡條件”時(shí)，在杠桿兩側(cè)掛上不同個(gè)數(shù)的鉤碼，移動(dòng)鉤碼使杠桿在水平位置平衡，這樣三次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論：動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離．下列能幫助他得出正確結(jié)論的操作是B
A、去掉一側(cè)鉤碼，換用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉
B、去掉一側(cè)鉤碼，換用彈簧測(cè)力計(jì)斜向下拉
C、去掉一側(cè)鉤碼，換用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉
D、增加鉤碼個(gè)數(shù)，再多次實(shí)驗(yàn)使結(jié)論更具有普遍性
（6）小明對(duì)杠桿平衡條件提出了新的探究問(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？于是小明改變杠桿的支點(diǎn)進(jìn)行探究如圖2所示，發(fā)現(xiàn)支點(diǎn)在杠桿右側(cè)不同位置時(shí)，盡管每次實(shí)驗(yàn)鉤碼和彈簧秤距離支點(diǎn)的位置都不變，杠桿平衡時(shí)彈簧秤的示數(shù)卻不一樣，難以得到杠桿平衡條件，你認(rèn)為造成這種結(jié)果的原因是杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有影響．

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)F₁L₁=F₂L₂和杠桿傾斜情況就能判斷動(dòng)力或動(dòng)力臂變化情況．
（3）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；
（4）彈簧測(cè)力計(jì)有自重，若彈簧測(cè)力計(jì)拿倒后，拉力變�。�
（5）杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫動(dòng)力臂；從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂．力臂不一定是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離．探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂，同時(shí)杠桿的重心通過(guò)支點(diǎn)，消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響．
為得出普遍結(jié)論，用彈簧測(cè)力計(jì)拉杠桿，使力與杠桿不垂直，多做幾次實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（6）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大��；杠桿的重心過(guò)支點(diǎn)，消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響．

解答 解：（1）圖1中杠桿右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)．杠桿在水平位置平衡，好處是力臂在杠桿上，便于力臂的測(cè)量，同時(shí)消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響．
（2）圖2中因?yàn)楦軛U左端偏重，杠桿恢復(fù)水平平衡時(shí)杠桿左邊的力臂變大，所以應(yīng)在杠桿右邊加拉力或者向右移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)以增大杠桿右邊力臂．
（3）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；
（4）圖3中因?yàn)闇y(cè)力計(jì)自身受到豎直向下重力作用，給杠桿一個(gè)向下的拉力，這樣手對(duì)測(cè)力計(jì)掛鉤向下的拉力變�。�
（5））“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，此時(shí)的力臂正是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離．為得出普遍結(jié)論，應(yīng)改變力的方向使力臂不等于支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離，多做幾次實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，故正確的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是B、去掉一側(cè)鉤碼，換用彈簧測(cè)力計(jì)斜向下拉；故選B．
（6）如圖2示裝置進(jìn)行探究，杠桿的重心沒(méi)有通過(guò)支點(diǎn)，杠桿的重對(duì)杠桿平衡有影響．
故答案為：（1）右；水平；（2）增大拉力或向右移動(dòng)測(cè)力計(jì)；（3）不能；只根據(jù)一組數(shù)據(jù)歸納出的規(guī)律具有偶然性；（4）變小；（5）B；（6）杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有影響．

點(diǎn)評(píng) 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就是為了尋找普遍規(guī)律．總之實(shí)驗(yàn)題的評(píng)價(jià)應(yīng)注意觀察（1）實(shí)驗(yàn)次數(shù)是否在三次以上；（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否過(guò)于特殊；（3）實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范等．