Question

【題目】在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿（杠桿上每小格長為2cm）、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個．

（1）實驗時，使杠桿在位置平衡，應將如圖甲所示杠桿左端的平衡螺母適當往（選填“左”或“右”）調．
（2）杠桿在水平位置平衡后，小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼，做為動力F1 ， B點處掛上l個鉤碼，做為阻力F2 ， 杠桿恰好在水平位置平衡，如圖乙所示，分別測量出兩個力的力臂L1和L2 ， 計算后發現：F1L1=F2L2 ， 從而得出杠桿的平衡條件是：F1L1=F2L2 ． 但小紅認為小明這種實驗處理方法是不完善的，理由是 ．
（3）接著，小明提出新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立呢？”于是小明利用如圖丙所示裝置進行探究，在杠桿D點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在C點處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態，此時彈簧測力計的示數如圖丙所示，則彈簧測力計的拉力是N．以彈簧測力計的拉力為動力F1′，鉤碼重力為阻力F2′，多次調整力和力臂的大小進行測量，發現：F1′L1′總是大于F2′L2′，其原因主要是 ．
（4）小明將圖丙中彈簧測力計拉力的作用點從C點移到E點，使杠桿仍在水平位置平衡，如圖丁所示，請推算：此時彈簧測力計的拉力是N．

Answer 1

【答案】
（1）水平,右
（2）試驗次數太少,結論不具有普遍性
（3）3.3,杠桿自身有重力
（4）1.1
【解析】 (1)為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調節；
(2)小明僅憑一次測量就得出杠桿平衡條件，這種實驗處理方法是不完善的，因為實驗次數過少，會導致實驗結論具有偶然性，應該改變動力或阻力的方向進行多次測量，尋找普遍規律，以避免偶然性；
(3)由圖可知，彈簧測力計的刻度值為0.1N，指針在3N以下三格處，示數為3.3N；用如圖丙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自重對杠桿平衡有影響；
(4)根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得3.3N×4L=G×6L，解得G=2.2N，將圖丙中彈簧測力計拉力的作用點從C點移到E點，使杠桿仍在水平位置平衡，則F×12L=G×6L，即F×12L=2.2N×6L，解得F=1.1N．

所以答案是：(1)水平；右； (2) 試驗次數太少，結論不具有普遍性 ； (3) 3.3； 杠桿自身有重力； (4) 1.1.

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解杠桿的平衡條件的相關知識，掌握杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2．