Question

小芳用如圖所示的裝置研究杠桿的平衡條件．小芳在杠桿左端第四格處掛了兩個鉤碼，左端第二個格處用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿水平平衡．測得此時彈簧測力計的示數為4N．她反復做了幾次實驗，分析得出杠桿的平衡條件為：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離．請你只利用這套裝置設計實驗說明小芳的說法是不準確的．請你寫出實驗步驟和實驗現象．

Answer 1

解：實驗步驟：
①組裝好器材，調節杠桿兩端螺母使杠桿在水平位置平衡；
②在杠桿左端第四格處掛了兩個鉤碼，左端第二個格處用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿水平平衡，記錄彈簧測力計的示數為F₁；
③再保持彈簧測力計懸掛點不變，將彈簧測力計斜向上拉，杠桿水平平衡時，記錄彈簧測力計的示數為F₂．
實驗現象：F₁＜F₂，彈簧測力計斜向上拉，杠桿水平平衡時，動力×支點到動力作用點的距離≠阻力×支點到阻力作用點的距離．所以小芳的說法是不正確的．
分析：同我們已知的杠桿平衡條件相比，小芳同的學結論中用“支點到力的作用線的距離”替代了“力臂”，而這兩種說法明顯是有區別的，因為只有杠桿在水平位置平衡，或彈簧測力計豎直接杠桿時，支點到力的作用線的距離才正好等于力臂．因此，從這一點出發，改變實驗條件，可設計實驗反駁小芳的說法．
點評：要想證明一種猜想是錯誤的，應先找出它錯在哪里，才能有針對性地改變實驗的條件，并通過現象或數據來進行反駁．