Question

2．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、細線和質量相同的鉤碼若干個．

（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向左（左/右）調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于直接測量力臂．
（2）杠桿調節(jié)平衡后，小明在杠桿上的A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼后，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：F₁×L₁=F₂×L₂．他這樣得出的結論不合理（合理/不合理）；原因是：實驗次數太少，結論不具有普遍性．
（3）實驗結束后，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？”于是小組同學利用如圖乙所示裝置進行探究，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水平平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：杠桿自身重力對實驗結論有影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調節(jié)；實驗前先要調節(jié)杠桿在水平位置平衡，使杠桿自身的重力通過支點，消除杠桿自重力對杠桿平衡的影響；杠桿在水平位置平衡，作用力與杠桿垂直，力的作用點到支點的距離就是力臂，力臂在杠桿上，可以在杠桿上直接測量力臂．
（2）由杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．可計算出所掛鉤碼的大��；為得出普遍結論，應進行多次實驗，測出多組實驗數據，根據一次實驗得出的結論具有偶然性和片面性；
（3）圖乙中，支點位于動力和阻力的右側，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動產生了影響．

解答 解：
（1）實驗前，調節(jié)杠桿平衡時，杠桿右端下沉，說明杠桿右端偏重，應把杠桿兩端的平衡螺母向左調節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；
杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接測量力臂，且可以排除杠桿自重對杠桿平衡的影響．
（2）杠桿平衡后，若在A點掛4個鉤碼，則左邊的重力為4G，
又因為力臂OA=3L，左邊力臂OB=2L，
所以，由杠桿的平衡條件（F₁l₁=F₂l₂）可得：4G×3L=F₁×2L．
解得F₁=6G，即應在B點應掛6個鉤碼，才能使杠桿恢復平衡；
僅根據一次實驗測出的實驗數據得出的結論具有片面性和偶然性，并不可靠；為得出普遍結論，應進行多次實驗，測出多組實驗數據，然后分析實驗數據，從而得出結論．
（3）圖乙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對杠桿平衡產生了影響，導致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數值偏大．
故答案為：
（1）左；測量力臂；（2）6；  不合理；實驗次數太少，結論不具有普遍性；（3）杠桿自身重力對實驗結論有影響．

點評 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首先調節(jié)杠桿在水平位置平衡．