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（每個鉤碼重lN）．

（1）如圖甲,實驗時，應調節平衡螺母使杠桿在_____位置平衡，主要是為了便于測量_____大小，因此他把杠桿右端的平衡螺母調到最右邊，但是杠桿仍然不能水平平衡，接下來他應該_____．

（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，作為動力F1，B點處掛上1個鉤碼，作為阻力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：F1 L1= F2 L2，便得出杠桿的平衡條件是：F1 L1= F2 L2．但小紅認為小明這種實驗處理方法是不完善的，理由是______．在探究過程中，我們需要測量和記錄動力、動力臂，阻力、阻力臂四個物理量，在進行多次實驗的過程中，我們_____（可以/不可以）同時改變多個量進行探究測量．

（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?”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，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_______F2 L2（＞/＜/＝），其原因主要是杠桿受到了________的影響．

（4）小明又把彈簧測力計的作用點固定，只改變測力計與水平方向的角度θ，則能描述測力計示數F與θ關系的圖象是_____

Answer 1

【答案】水平 力臂 將左端的平衡螺母向右調 實驗次數太少 可以 ＞ 自身重力 B

【解析】

解答： (1)實驗時，應使杠桿在水平位置平衡，主要是為了便于測量力臂的大小；若把杠桿右端的平衡螺母調到最右邊，杠桿仍然不能水平平衡，則他應把杠桿左端的平衡螺母向右端調節；(2)小明僅憑一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。在探究過程中，我們需要測量和記錄動力、動力臂，阻力、阻力臂四個物理量，在進行多次實驗的過程中，尋找普遍規律，避免偶然性，我們可以同時改變多個量進行探究測量． (3)用如圖丙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，所以F1 L1＞F2 L2，因為杠桿的自重對杠桿平衡有影響。(4)當測力計和杠桿的角度從0度逐漸增加到90度時，動力臂越來越大，動力越來越小，當測力計和杠桿垂直時，此時動力臂最大，動力最小，當測力計和杠桿的角度從90度逐漸增加到180度時，角度越大，動力臂越小，動力越大,符合規律的為B