Question

在如圖甲所示的實驗裝置中：
（1）實驗前沒有掛鉤碼時，發現杠桿左端下傾，應將杠桿右端的螺母向______（填“左”或“右”）邊旋一些，使杠桿在水平位置平衡．
（2）實驗時，每個鉤碼質量為50g，杠桿上每格等距，當在A點掛4個鉤碼時，在B處掛______個鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡，也可以在C處用彈簧測力計沿______方向施加______N的力使杠桿在水平位置平衡．
（3）在探究杠桿平衡條件的實驗中，多次改變力和力臂的大小主要是為了______（填字母）．
A、減小摩擦     B、使每組數據更準確    C、多次測量取平均值減小誤差   D、獲得多組數據歸納出物理規律
（4）小華用圖乙所示的杠桿進行實驗．她在支點左側20cm刻度處掛3個重均為0.5N的鉤碼，在支點右側15cm刻度處用彈簧測力計拉杠桿，使其水平平衡．此時彈簧測力計示數是2.5N，如果她發現：1.5N×0.2m≠2.5N×0.15m．請你分析原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）調節杠桿在水平位置平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動．
（2）設杠桿的分度值是L，根據杠桿平衡條件，求出B點施加的力．
杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上，力臂在杠桿上，判斷作用在C點的力是豎直方向；然后根據動力使杠桿轉動，阻力阻礙杠桿轉動，得出作用在C點的力是豎直向上的．根據杠桿平衡條件求出C點力的大小．
（3）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發現變化規律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．
（4）杠桿在水平位置平衡時，力只有豎直作用在杠桿上，力臂才在杠桿上，否則力臂不在杠桿上．
解答：解：（1）實驗前沒有掛鉤碼時，發現杠桿左端下傾，右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動．
（2）設杠桿的分度值是L，根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，4×0.05kg×g×3L=n×0.05kg×g×4L，∴n=3（個）．
要使杠桿在水平位置平衡，可以在C點施加一個豎直方向的力，力臂在杠桿上，原來A點掛鉤碼使杠桿逆時針轉動，所以在C點施加的力阻礙杠桿逆時針轉動，所以在C點施加一個豎直向上的力．
設杠桿的分度值是L，根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，4×0.05kg×9.8N/kg×3L=F₂×0.05kg×9.8N/kg×2L，
∴F₂=2.94N．
（3）在探究杠桿平衡條件的實驗中，多次改變力和力臂的大小是為了進行多次實驗，獲得多組數據歸納出物理規律，使實驗結論具有普遍性．
（4）當彈簧測力計傾斜拉杠桿在水平位置平衡時，拉力的力臂不在杠桿上，拉力的力臂不是0.15m，拉力的力臂小于0.15m，因為拉力力臂讀錯了，所以，1.5N×0.2m≠2.5N×0.15m．
故答案為：（1）右；（2）3；豎直向上；2.94；（3）D；（4）彈簧測力計拉力的力臂讀錯了．
點評：（1）調節杠桿在水平位置平衡和調節天平橫梁的操作是相同的，都是將平衡螺母向上翹的一端移動．
（2）探究杠桿平衡條件時，杠桿在水平位置平衡，要使力臂在杠桿上，力要豎直作用在杠桿上．