Question

14．在做研究杠桿平衡的條件實驗時，應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；如發(fā)現(xiàn)杠桿如圖a所示右端偏高，則可將杠桿兩端的平衡螺母向右調節(jié)．在實驗過程中，如果發(fā)現(xiàn)杠桿如圖b所示處于靜止，則杠桿平衡（平衡/不平衡），要使杠桿在水平位置平衡，可以通過將鉤碼向右移動（或增減鉤碼）（填寫一種可行的做法即可）．

（1）小紅根據圖c所示的實驗現(xiàn)象得出的杠桿平衡條件是：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”．為了說明這一結論并不正確，可以用彈簧測力計在B點沿斜向下（豎直向下/斜向上/斜向下）拉杠桿并測出力的大小進行驗證．
（2）小華根據圖c所示的實驗現(xiàn)象得出的杠桿平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．你認為他這樣就得出結論是否合理？不合理；簡述理由：只做一次實驗，結論具有偶然性．

Answer 1

分析 杠桿在使用前應調節(jié)其在水平位置平衡；實驗過程中，左邊下沉，說明水平時左邊的力與力臂乘積較大，應減小左邊的力與力臂的乘積或增大右邊的力與力臂的乘積．
在探究過程中，要通過移動鉤碼或增減鉤碼來使杠桿平衡．
（1）小紅得出的杠桿平衡條件是：“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，不一定帶有普遍性．因此在此實驗中為驗證不是力與支點到力的作用點的距離的乘積，所以再設計一個方向不在豎直方向的拉力的杠桿平衡．
（2）小華只由一次實驗的數(shù)據就得出結論，應該多做幾次，得到多組數(shù)據，分析得出規(guī)律．

解答 解：實驗前先要調節(jié)杠桿兩端的螺母，使其在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉動的影響；
圖b中杠桿處于靜止狀態(tài)，所以也是一種平衡狀態(tài)，此時杠桿右高左低，要使杠桿在水平位置平衡，可以通過將鉤碼向右移動（或增減鉤碼）來實現(xiàn)；
（1）因杠桿仍在水平位置平衡，所以設計的拉力方向不要與杠桿垂直即可，即可以用彈簧測力計在B點沿斜向下拉杠桿并測出力的大小進行驗證．此時，支點到力的作用點的距離不再是力臂，這樣做得到結論就不能是：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離．
（2）在探究性實驗中，小華應進行多次試驗，分析多組數(shù)據去總結結論，只做一次實驗，結論具有偶然性．
故答案為：水平；右；平衡； 將鉤碼向右移動（或增減鉤碼）；
（1）斜向下；
（2）不合理；只做一次實驗，結論具有偶然性．

點評 解題關鍵有兩點：一是知道杠桿水平平衡可便于測量力臂；二是在實驗過程中不能再調節(jié)平衡螺母．三注意力臂與支點到力的作用點的距離，不能相提并論，它們相等是有條件的．