Question

【題目】如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)．

（1）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：FA×OA＝FB×OB。他這樣得出的結(jié)論是否合理？____．為什么？____．

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是：____．

（3）小明用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)研究“杠桿的機(jī)械效率”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將總重為G的鉤碼掛在杠桿A處，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，鉤碼上升的高度為h，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F，其移動(dòng)的距離為S，則杠桿的機(jī)械效率=____（用題中字母表示）。若將鉤碼移動(dòng)到B點(diǎn)，仍將它勻速提升h的高度，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)____(>/=/<) F，杠桿的機(jī)械效率____(>/=/<) ．

Answer 1

【答案】 不合理 一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性，應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性，尋找普遍規(guī)律 杠桿有自重 > >

【解析】（1）小明便得出了杠桿的平衡條件為：F1L1=F2L2；實(shí)驗(yàn)中只有一次實(shí)驗(yàn)就總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)論很具有偶然性，不具有普遍性，因此這樣得出的結(jié)論不合理．
（2）圖乙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿自身的重力對杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大．
（3）杠桿的機(jī)械效率： ；
（4）根據(jù)圖示可知，將鉤碼移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，阻力和動(dòng)力臂都不變，阻力臂增大，由F1L1=F2L2可知，動(dòng)力將增大，即F′＞F；將鉤碼移至B點(diǎn)，提升相同高度，有用功相同，彈簧測力計(jì)豎直移動(dòng)的距離不同，B點(diǎn)時(shí)杠桿上上升的高度小些，做的額外功小些，所以機(jī)械效率變大，即η′＞η．
故答案為：(1). 不合理 (2). 一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性，應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性，尋找普遍規(guī)律 (3). 杠桿有自重 (4). (5). > (6). >