Question

11．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(zhì)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(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時在水平位置平衡．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼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：動力×動力臂=阻力×阻力臂．他這樣得出的結論不合理（合理/不合理）；原因是：實驗次數(shù)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：杠桿本身受到重力．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，來做出解答．
（3）圖乙中，支點位于動力和阻力的右側(cè)，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(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）杠桿重心左移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來．
（2）由圖可知，杠桿左邊鉤碼個數(shù)與格數(shù)的乘積為12，由杠桿平衡條件知，杠桿右邊鉤碼個數(shù)與格數(shù)的乘積為12，但由于鉤碼總數(shù)為8，A點已掛4個，故杠桿右邊鉤碼個數(shù)不能超過4，所以應在杠桿右側(cè)3處掛4個鉤碼或右側(cè)4處掛3個鉤碼；
（3）圖乙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)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(shù)值偏大．
故答案為：（1）左；（2）不合理；實驗次數(shù)太少，結論不具有普遍性；（3）杠桿本身受到重力．

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(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡．