Question

17．如圖甲所示，姜文文同學(xué)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(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉．則應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處主要是：便于測量力臂．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，姜文文同學(xué)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．于是他便得出了杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂ （用字母表示）．他這樣得出的結(jié)論不合理（合理/不合理），原因是：用實驗來探究物理規(guī)律時，只有一次實驗，實驗結(jié)論具有偶然性．
（3）實驗結(jié)束后，姜文文同學(xué)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(xué)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：杠桿自身重力對實驗結(jié)論有影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，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）杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂；實驗時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（3）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大�。桓軛U的重心過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響．

解答 解：
（1）杠桿的左端低，說明這一側(cè)力與力臂的乘積大，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，以減小這一側(cè)的力臂．因為重力的方向是豎直向下的，杠桿只有在水平位置平衡時，支點到力的作用線的距離才正好在杠桿上，也就是正好等于相應(yīng)杠桿的長，這樣測量起來會比較方便．
（2）設(shè)一個鉤碼重為G，杠桿上一個小格代表1cm，
所以，4G×3cm=6G×2cm，
杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
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）用如圖乙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的重對杠桿平衡有影響．
故答案為：
（1）右；便于測量力臂；
（2）F₁L₁=F₂L₂ ；不合理；用實驗來探究物理規(guī)律時，只有一次實驗，實驗結(jié)論具有偶然性；
（3）杠桿自身重力對實驗結(jié)論有影響．

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(yīng)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．