Question

18．如圖是學(xué)習(xí)小組同學(xué)研究杠桿知識(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置，每個(gè)鉤碼重為0.5N．

（1）小柯同學(xué)的實(shí)驗(yàn)：杠桿在圖示位置靜止，他從圖中分別測(cè)出力臂L₁是L₂的兩倍，他預(yù)計(jì)彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)該是0.25N．在讀數(shù)以后，他發(fā)現(xiàn)比他預(yù)期的值明顯偏大，請(qǐng)你指出其錯(cuò)誤之處動(dòng)力臂測(cè)量錯(cuò)誤．
（2）小妍同學(xué)的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)豎直向上拉著彈簧測(cè)力計(jì)，杠桿在圖示位置靜止．若用杠桿平衡條件計(jì)算，拉力的實(shí)際值比理論值要大，她和小組同學(xué)分析后認(rèn)為杠桿即使不在水平位置平衡也不會(huì)造成示數(shù)的偏大．那么，你認(rèn)為實(shí)際值偏大的原因是杠桿自重的影響．
（3）我們?cè)谔骄扛軛U的平衡條件的實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有考慮杠桿轉(zhuǎn)軸處的摩擦力，是因?yàn)槟Σ亮�較小所以可以不考慮對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，這種突出問(wèn)題的主要方面，忽略次要因素，是科學(xué)中經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法．以下四個(gè)實(shí)例中所用研究方法與此相同的是C
A．選用質(zhì)量相同的物體探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系
B．用小球撞開(kāi)物體的距離來(lái)比較小球的動(dòng)能大小
C．在做“探究二力平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用質(zhì)量較小的硬紙片
D．選用2Ω和8Ω兩個(gè)電阻串聯(lián)代替10Ω的電阻．

Answer 1

分析 （1）由圖甲可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)中拉力的方向沒(méi)有豎直向下，導(dǎo)致力臂不能從杠桿上正確讀出；
（2）若杠桿的支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)處，此時(shí)重力恰好作用在支點(diǎn)，若不在中點(diǎn)，此時(shí)杠桿的平衡會(huì)受重力的影響；
（3）物理研究中常常用到“控制變量法”、“等效替代法”、“模型法”、“類(lèi)比法”、“轉(zhuǎn)換法”等方法．

解答 解：（1）圖甲實(shí)驗(yàn)中，拉力的方向向右傾斜，L₁不是F₁的力臂，F(xiàn)₁的力臂比L₁小，F(xiàn)₁的力臂不是L₂的兩倍，根據(jù)杠桿平衡條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比他預(yù)期的值明顯偏大；
（2）由于杠桿有自重，桿的重心在桿的中點(diǎn)，方向豎直向下，重力與鉤碼同時(shí)使杠桿向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)偏大；
（3）A、選用質(zhì)量相同的物體探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系，是控制變量法，故A錯(cuò)誤；
B、用小球撞開(kāi)物體的距離來(lái)比較小球的動(dòng)能大小，是轉(zhuǎn)換法，故B錯(cuò)誤；
C、在做“探究二力平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用質(zhì)量較小的硬紙片，小卡片的重力很小，可以忽略對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，故C正確；
D、選用2Ω和8Ω兩個(gè)電阻串聯(lián)代替10Ω的電阻，是等效替代法，故D錯(cuò)誤；
故答案為：（1）動(dòng)力臂測(cè)量錯(cuò)誤；（2）杠桿自重的影響；（3）C．

點(diǎn)評(píng) 杠桿平衡條件是杠桿平衡計(jì)算的基礎(chǔ)內(nèi)容，一定要掌握．