Question

12．某同學(xué)在做“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
a．把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，這時(shí)發(fā)現(xiàn)杠桿左端高、右端低，則應(yīng)該把杠桿的平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；
b．把鉤碼掛在杠桿的兩邊，改變鉤碼的個(gè)數(shù)和位置，使杠桿恢復(fù)平衡，記下兩邊的鉤碼的重，讀出兩邊的力臂，獲得一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
c．改變力和力臂數(shù)值，再做兩次實(shí)驗(yàn)；
d．算出各次實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力乘以動(dòng)力臂和阻力乘以阻力臂的數(shù)值，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（1）請(qǐng)將步驟a補(bǔ)充完整；
（2）進(jìn)行步驟a的主要目的是為了直接從杠桿上讀出力臂的大��；
（3）步驟d得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)該是F₁l₁=F₂l₂；
（4）圖甲的杠桿已調(diào)至水平平衡，在A點(diǎn)掛了兩個(gè)相同鉤碼，則應(yīng)在B點(diǎn)掛4個(gè)相同的鉤碼，才能使杠桿保持水平平衡；

（5）上述實(shí)驗(yàn)步驟c的目的是為了D；（只填代碼）
A．減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響               B．使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確
C．多次測(cè)量取平均值，減小誤差         D．獲取多組數(shù)據(jù)，尋找普遍規(guī)律
（6）圖乙所示，把彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤固定在C點(diǎn)，要使杠桿水平平衡，彈簧測(cè)力計(jì)向右上方拉（拉環(huán)固定在支架上）比豎直向上拉示數(shù)要大（選填“大”或“小”）．如果此時(shí)在A點(diǎn)下方再掛一個(gè)鉤碼，為了使杠桿仍保持水平平衡，且彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，應(yīng)將懸點(diǎn)D向上（選填“向上”或“向下”）移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）杠桿平衡調(diào)節(jié)原則是：右低將平衡螺母左調(diào)，左低將平衡螺母右調(diào)．
（2）杠桿在水平位置平衡，好處有二：一是杠桿的重心在支點(diǎn)上，二是兩邊支點(diǎn)到力的懸掛點(diǎn)距離為力臂，便于力臂的測(cè)量．
（3）杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂即：F ₁L ₁=F₂L₂．
（4）知道動(dòng)力臂、阻力、阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件求出動(dòng)力，求出鉤碼的數(shù)量．
（5）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(cè)量求平均值來減小誤差；有的是多次測(cè)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．
（6）阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大；
根據(jù)杠桿平衡的條件（F₁L₁=F₂L₂），計(jì)算F₂的值，并且當(dāng)F₁L₁是定值，L₂越小，F(xiàn)₂越大．

解答 解：
（1）因?yàn)楦軛U左端高右端低，所以應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)，使杠桿在水平位置平衡；
（2）當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來；
（3）本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F₁l₁=F₂l₂；
（4）設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L，一個(gè)鉤碼重為G，
圖甲中，由杠桿平衡條件得，2G×4L=nG×2L，
所以n=4（個(gè)），所以應(yīng)在杠桿左邊B處掛4個(gè)相同的鉤碼．
（5）探究杠桿平衡的條件時(shí)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，避免偶然性，故D正確．
（6）圖乙中，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大．
如果此時(shí)在A點(diǎn)的鉤碼下方再掛一個(gè)鉤碼，F(xiàn)₁變大，F(xiàn)₁L₁的乘積變大；
為了再次使杠桿平衡，F(xiàn)₂L₂的乘積隨之變大；
因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)示數(shù)F₂是定值不變，所以要增大L₂的值，應(yīng)將懸點(diǎn)D向上移動(dòng)．
故答案為：（1）左；水平；（2）力臂；（3）F₁l₁=F₂l₂；（4）4；（5）D；（6）大；向上．

點(diǎn)評(píng) 本題考查調(diào)節(jié)平衡螺母的作用、杠桿實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)力和阻力的實(shí)驗(yàn)要求及根據(jù)杠桿平衡條件計(jì)算．當(dāng)杠桿處于水平位置平衡時(shí)，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變小．