Question

16．如圖是“探究杠桿平衡條件”的實驗，請結合所學回答以下問題：

（1）杠桿的平衡狀態是只杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態．實驗前沒有掛鉤碼杠桿靜止時狀態如圖甲所示，應將杠桿左端螺母向右端調節，直至杠桿在水平位置平衡，其主要目的是便于測量力臂．
（2）實驗中，用圖乙中裝置A的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），但老師建議同學不宜采用這種方式，該種方式的不足主要是因為C．
    A．一個人無法獨立操作                                     B．力臂與杠桿不重合       
    C．力和力臂數目過多，不易得出結論                  D．杠桿受力不平衡
（3）若用圖乙中裝置B進行實驗，則此時彈簧測力計的示數是1.8N；將彈簧測力計沿虛線方向拉，仍然使杠桿在原來的位置平衡，此時拉力的力臂將變小．彈簧測力計的示數將變大（均選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）記錄實驗表格如下：

次數	動力F1（N）	動力臂L1（m）	阻力F2（N）	阻力臂L2（m）
1	2	0.1	1	0.2

某同學通過以上數據得出杠桿平衡的條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．你認為他的結論不可靠（選填“可靠”或“不可靠”）．理由是只測量一次數據，具有偶然性，不能得出普遍規律．

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態，杠桿都處于平衡狀態；
杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，調節平衡螺母應使杠桿重心右移；
探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂；
（2）在初中階段，探究杠桿平衡條件的實驗，作用在杠桿上的力只有一個動力和一個阻力，不探究多個動力或阻力的作用下的杠桿平衡；
（3）彈簧測力計讀數時首先認清分度值，然后再讀數；
彈簧測力計豎直向下拉杠桿時，力臂在杠桿上，當彈簧測力計傾斜拉杠桿時，力臂變短，阻力、阻力臂不變，動力臂變短，動力變大；
（4）要得到普遍性的規律，實驗中應多次改變力臂和力，多測幾組數據進行分析．

解答 解：
（1）杠桿處于平衡狀態，是指杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態；
杠桿左端下沉，應將杠桿重心向右移，所以應將兩端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右調節；
杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于直接從杠桿上測量力臂；
（2）實驗中，如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿平衡是杠桿的左側在多個力共同作用的結果，采用這種方式是不妥當的．這主要是因為杠桿的力和力臂數目過多，故選C；
（3）圖中所示的彈簧測力計的分度值是0.2N，故示數為1.8N；
彈簧測力計沿虛線方向拉，仍然使杠桿在原來的位置平衡時，動力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據杠桿平衡條件得，動力變大，彈簧測力計示數變大．
（4）探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律，使結論具有普遍性．
故答案為：（1）靜止狀態；右；便于測量力臂；（2）C；（3）1.8；變小；變大；（4）不可靠；只測量一次數據，具有偶然性，不能得出普遍規律．

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．