Question

19．如圖甲所示，小明在探究“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、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)．

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時(shí)，應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向左（左/右）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，達(dá)到水平平衡狀態(tài)．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：F_A×OA=F_B×OB．他這樣得出的結(jié)論是否合理？不合理；為什么？實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論不具有普遍性．
（3）使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣做的好處是消除杠桿所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響．
（4）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(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于水平平衡時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：杠桿受到重力影響平衡．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下沉，說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)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；
（2）杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂；初中物理用實(shí)驗(yàn)探究物理問題時(shí)要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性．
（3）使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣做的好處是消除杠桿所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響；
（4）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大��；杠桿的重心過支點(diǎn)，消除杠桿重對杠桿平衡的影響．

解答 解：
（1）杠桿重心左移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的平衡螺母調(diào)節(jié)方向一致）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，這樣就可忽略杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)的影響；
（2）只有一次實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是不合理的，一次實(shí)驗(yàn)很具有偶然性，要多進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性．
（3）使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣做的好處是消除杠桿所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響；
（4）用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，杠桿的重心沒有通過支點(diǎn)，杠桿的重對杠桿平衡有影響．
故答案為：（1）左；（2）不合理；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論不具有普遍性；（3）消除杠桿所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響；（4）杠桿受到重力影響平衡．

點(diǎn)評 探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點(diǎn)，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實(shí)驗(yàn)簡單化，便于探究．