Question

2．小明、小華兩位同學一起做“探究杠桿的平衡條件”的實驗，以杠桿中點為支點，如圖甲、乙所示．
（1）若杠桿右端低、左端高，為使其在水平位置上靜止，應將左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．（選填“左”或“右”）
（2）如圖甲所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)．根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù)，小明同學立即分析得出杠桿的平衡條件，這種做法的不足是：僅憑一次實驗的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性．
（3）如圖乙所示，小華同學設(shè)計了兩種實驗方案：第一種，彈簧測力計沿豎直方向拉，杠桿在水平位置平衡時讀數(shù)為F₁；第二種，彈簧測力計傾斜拉，杠桿在水平位置平衡時讀數(shù)為F₂．則F₁＜F₂（選填“＜”、“=”或“＞”），第一（選填“一”或“二”）種實驗方案更便于測量力臂．若每個鉤碼的重力為0.5N，則第一種情況下，F(xiàn)₁=1N．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，應將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡；
（2）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實驗結(jié)論具有普遍性；
（3）杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂；探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此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．

解答 解：（1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，杠桿右端低左端高，要使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向左端調(diào)節(jié)；
（2）只有一次實驗總結(jié)實驗結(jié)論是不合理的，一次實驗很具有偶然性，要多進行幾次實驗，避免偶然性；
（3）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，因此第一種實驗方案更方便，此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，能從杠桿上直接讀力臂；因為第一方案的動力臂要大于第二種方案的動力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件，在阻力和阻力臂都相同的情況下，動力臂越大的越省力，所以，F(xiàn)₁＜F₂；
根據(jù)杠桿的平衡條件，3G×2L=F×3L，3×0.5N×2L=F×3L，F(xiàn)=1N．
故答案為：（1）左；（2）僅憑一次實驗的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性；   （3）＜；一；  1．

點評 本題考查了杠桿平衡條件的應用，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；
初中物理實驗進行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律．