Question

9．小蘭想利用杠桿（型號(hào) J2119），支架（鐵架臺(tái)）一套，彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)，鉤碼（50g×10 ）兩盒探究：“杠桿平衡時(shí)，如果保持阻力和阻力臂不變，則動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你幫她把實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整，并回答下面的問(wèn)題
①將支架組放在水平桌面上，組裝杠桿，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，直至杠桿在水平位置平衡，將彈簧測(cè)力計(jì)的指針調(diào)節(jié)到零刻度線位置．
②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出四個(gè)鉤碼的重力G，將四個(gè)鉤碼掛在支點(diǎn)左側(cè)0.1m刻度線處．將杠桿受到的四個(gè)鉤碼的拉力作為阻力F₂，則阻力臂為L(zhǎng)₂=0.1m，阻力F₂=G．將阻力F₂和阻力臂為L(zhǎng)₂的數(shù)據(jù)記錄在表格中．
③用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出2個(gè)鉤碼的重力為Gˊ，作為動(dòng)力F₁，將兩個(gè)鉤碼掛在杠桿支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿再次在水平位置平衡．將杠桿右側(cè)受到的鉤碼的拉力作為動(dòng)力F₁，記錄支點(diǎn)右側(cè)掛鉤碼位置到支點(diǎn)的距離作為動(dòng)力臂L₁．將動(dòng)力F₁和動(dòng)力臂L₁的數(shù)據(jù)分別記錄在表中．
④保持支點(diǎn)左側(cè)所掛鉤碼個(gè)數(shù)及位置不變．依次測(cè)量3、4、5、6、7個(gè)鉤碼的重力即為動(dòng)力，并依次掛在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)右側(cè)鉤碼到支點(diǎn)的距離（即動(dòng)力臂的大�。�，使杠桿在水平位置再次平衡；記錄動(dòng)力和動(dòng)力臂數(shù)據(jù)．
回答下列問(wèn)題
（1）在步驟④中的空格處應(yīng)填個(gè)數(shù)及位置；
（2）本實(shí)驗(yàn)需要控制的不變量是阻力和阻力臂；
（3）本實(shí)驗(yàn)中的自變量是動(dòng)力臂．

Answer 1

分析 根據(jù)控制變量法和實(shí)驗(yàn)的目的判斷，需要保持阻力和阻力臂不變；實(shí)驗(yàn)中分別改變動(dòng)力變化量和動(dòng)力臂變化量，觀察在阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力變化量和動(dòng)力臂變化量的關(guān)系．

解答 解：（1）以鉤碼的重力為阻力，以彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力，由于不改變阻力和阻力臂，所以所以實(shí)驗(yàn)中需要控制的不變量是阻力和阻力臂，則應(yīng)保持支點(diǎn)左側(cè)所掛鉤碼個(gè)數(shù)及位置不變．
（2）根據(jù)控制變量法可知：阻力和阻力臂保持不變，改變動(dòng)力臂來(lái)探究動(dòng)力的變化；
（3）動(dòng)力臂是指動(dòng)力作用線到支點(diǎn)的距離，改變動(dòng)力臂來(lái)分析動(dòng)力的變化，所以實(shí)驗(yàn)中自變量是動(dòng)力臂．
故答案為：（1）個(gè)數(shù)及位置；（2）阻力和阻力臂；（3）動(dòng)力臂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查控制變量法的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)注意兩點(diǎn)：一是控制變量法的應(yīng)用；二是分析實(shí)驗(yàn)的條件（阻力和阻力臂保持不變）．