Question

17．如圖甲所示，姜文文同學(xué)在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線(xiàn)和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)．

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉．則應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處主要是：便于測(cè)量力臂．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，姜文文同學(xué)在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡．于是他便得出了杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂ （用字母表示）．他這樣得出的結(jié)論不合理（合理/不合理），原因是：用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物理規(guī)律時(shí)，只有一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，姜文文同學(xué)提出了新的探究問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，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(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過(guò)程的目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)；
（2）杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂；實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（3）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大�。桓軛U的重心過(guò)支點(diǎn)，消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響．

解答 解：
（1）杠桿的左端低，說(shuō)明這一側(cè)力與力臂的乘積大，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，以減小這一側(cè)的力臂．因?yàn)橹亓Φ姆较蚴秦Q直向下的，杠桿只有在水平位置平衡時(shí)，支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離才正好在杠桿上，也就是正好等于相應(yīng)杠桿的長(zhǎng)，這樣測(cè)量起來(lái)會(huì)比較方便．
（2）設(shè)一個(gè)鉤碼重為G，杠桿上一個(gè)小格代表1cm，
所以，4G×3cm=6G×2cm，
杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
只有一次實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是不合理的，一次實(shí)驗(yàn)很具有偶然性，要多進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性．
（3）用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，杠桿的重心沒(méi)有通過(guò)支點(diǎn)，杠桿的重對(duì)杠桿平衡有影響．
故答案為：
（1）右；便于測(cè)量力臂；
（2）F₁L₁=F₂L₂ ；不合理；用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物理規(guī)律時(shí)，只有一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性；
（3）杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有影響．

點(diǎn)評(píng) 杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量有些是為了求平均值，使測(cè)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(cè)量就是為了尋找普遍規(guī)律．