Question

小芳用如圖所示的裝置研究杠桿的平衡條件．小芳在杠桿左端第四格處掛了兩個(gè)鉤碼，左端第二個(gè)格處用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿水平平衡．測得此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4N．她反復(fù)做了幾次實(shí)驗(yàn)，分析得出杠桿的平衡條件為：動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離．請你只利用這套裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明小芳的說法是不準(zhǔn)確的．請你寫出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

Answer 1

解：實(shí)驗(yàn)步驟：
①組裝好器材，調(diào)節(jié)杠桿兩端螺母使杠桿在水平位置平衡；
②在杠桿左端第四格處掛了兩個(gè)鉤碼，左端第二個(gè)格處用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿水平平衡，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₁；
③再保持彈簧測力計(jì)懸掛點(diǎn)不變，將彈簧測力計(jì)斜向上拉，杠桿水平平衡時(shí)，記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₂．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：F₁＜F₂，彈簧測力計(jì)斜向上拉，杠桿水平平衡時(shí)，動力×支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的距離≠阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離．所以小芳的說法是不正確的．
分析：同我們已知的杠桿平衡條件相比，小芳同的學(xué)結(jié)論中用“支點(diǎn)到力的作用線的距離”替代了“力臂”，而這兩種說法明顯是有區(qū)別的，因?yàn)橹挥懈軛U在水平位置平衡，或彈簧測力計(jì)豎直接杠桿時(shí)，支點(diǎn)到力的作用線的距離才正好等于力臂．因此，從這一點(diǎn)出發(fā)，改變實(shí)驗(yàn)條件，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)反駁小芳的說法．
點(diǎn)評：要想證明一種猜想是錯(cuò)誤的，應(yīng)先找出它錯(cuò)在哪里，才能有針對性地改變實(shí)驗(yàn)的條件，并通過現(xiàn)象或數(shù)據(jù)來進(jìn)行反駁．