Question

如圖所示，有一可繞中點O轉動的輕質細桿，桿上相鄰刻度線之間的距離都是相等的。小剛用這套實驗器材探究杠桿平衡條件，他使桿在水平位置平衡后，在桿的A刻線處掛了2個鉤碼后，在桿的B刻線處也掛了2個鉤碼，桿在水平位置平衡。當他在B刻線處改掛1個鉤碼后，桿失去了平衡。小剛由此得出結論：只有施加在桿中點兩側的力大小相等時，桿才能在水平位置平衡。請你利用上述器材通過實驗說明小剛的說法是錯誤的。請你寫出主要實驗步驟和相應的實驗現象。 （2分）

Answer 1

主要實驗步驟和現象：   （1分）
（1）使桿在水平位置平衡后，在桿的中點O左側距O點1格處掛2個鉤碼，在桿的中點O右側距O點1格處掛2個鉤碼，桿在水平位置平衡；
（2）在桿的中點O左側距O點1格處掛2個鉤碼，在桿的中點O右側距O點2格處掛1個鉤碼，桿在水平位置平衡。
分析： （1分）
桿中點兩側施加的力大小不等，桿在水平位置也平衡了，說明小剛的說法是不正確的。（說明：實驗步驟中不寫（1）不扣分）

解析試題分析：小剛的關鍵錯誤在于只改變了一側的力的大小，而并未進一步探究在力相同時，改變力臂同樣可使其平衡，根據這一思路設計實驗，可充分說明小剛的說法是錯誤的。
主要實驗步驟和現象：
（1）使桿在水平位置平衡后，在桿的左側距O點1格處掛2個鉤碼，在桿的右側距O點1格處掛2個鉤碼，桿在水平位置平衡；
（2）在桿的左側距O點1格處掛2個鉤碼，在桿的右側距O點2格處掛1個鉤碼，桿在水平位置平衡。
分析：桿中點兩側施加的力大小不等，桿在水平位置也平衡了，說明小剛的說法是不正確的。
考點：此題考查的是杠桿的平衡條件。
點評：用實驗來證明一種說法不正確，必須要找出其錯誤的關鍵點在哪里，然后有針對性地設計實驗進行證明。