Question

12．如圖甲所示，小明在探究“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．

（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)杠桿右端下沉．此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，達到平衡狀態(tài)．這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量力臂．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上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，如圖甲所示．于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂．他這樣得出的結(jié)論是否合理？不合理，為什么？只進行一次實驗，結(jié)論具有偶然性．
（3）如圖乙所示，用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計的示數(shù)將變大（變大/變小/不變），其原因是拉力F的力臂變短了．
（4）實驗結(jié)束后，小明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：杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）為了便于測量力臂，在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端進行調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡；
（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）根據(jù)杠桿的平衡條件，若其它條件不變，動力臂越小，所需動力越大．
（4）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大��；杠桿的重心過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響．

解答 解：（1）杠桿右端下沉，則左端上翹，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，達到平衡狀態(tài)．這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量力臂．
（2）設(shè)一個鉤碼重為G，杠桿上一個小格為L，
所以，4G×3L=6G×2L，
∴杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．
小明只通過一組實驗數(shù)據(jù)便得出結(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）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，其它條件不變，當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時，拉力的力臂減小，所以拉力將變大；
（4）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）左；水平；力臂；
（2）F₁L₁=F₂L₂； 不合理；只進行一次實驗，結(jié)論具有偶然性；
（3）變大；拉力F的力臂變短了；
（4）杠桿自重的影響．

點評 探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究．