Question

如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向

左

（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，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點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個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：

動力×動力臂=阻力×阻力臂

．他這樣得出的結(jié)論是否合理？

不合理

；為什么？

實驗次數(shù)太少，結(jié)論有一定的偶然性

．

（3）實驗結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，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，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：

杠桿自身受到重力作用

．
（4）杠桿不處于水平位置能否平衡？甲乙意見不同．甲認(rèn)為能平衡．于是他讓每次杠桿傾斜時靜止，做這個實驗也得出了杠桿平衡條件．甲認(rèn)為杠桿平衡不一定是水平的，這種說法對嗎？

對

（選填對或錯），甲這種方案與乙讓杠桿在水平位置做實驗的方案相比較，你認(rèn)為哪個實驗方案好，并說明理由：

乙

實驗方案好；理由是

乙方案中的杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂

．

Answer 1

分析：（1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點右側(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）實驗時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．
（3）圖乙中，支點位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．
（4）杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．

解答：解：（1）讓杠桿重心左移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；
故答案為：左．
（2）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，只通過一次測量，數(shù)據(jù)具有偶然性，不具備普遍性，因此得出的結(jié)論不合理．
故答案為：動力×動力臂=阻力×阻力臂；不合理；實驗次數(shù)太少，結(jié)論有一定的偶然性．
（3）圖乙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿自身的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：杠桿自身受到重力作用．
（4）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)都叫杠桿平衡，所以甲的說法是對的；
力臂等于支點到力的作用線的距離，在乙的實驗方案中，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來．而甲實驗方案中的力臂不便于測量，所以，乙的實驗方案好．
故答案為：對；乙；乙方案中的杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂．

點評：（1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）初中物理實驗進(jìn)行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(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多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律．