Question

17．在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：

（1）小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是便于直接從杠桿上讀出力臂的大小；
（2）如圖甲所示，在杠桿左邊A處掛四個相同鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼3個．
（3）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如下，請將表格空白處補(bǔ)充完整．①動力臂L₁/cm，②阻力F₂/N．

次數(shù)	動力F1/N	①	②	阻力臂L2/cm
1	2	0.1	1	0.2

（4）某同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)分析，得出杠桿的平衡條件是：動力×動力臂和阻力=阻力×阻力臂．你認(rèn)為他的結(jié)論不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．
（5）如圖乙所示，用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將“變大”、“變小”、“不變”），其原因是拉力的力臂變小，在阻力及阻力臂不變的情況下，動力臂變小，則動力變大．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡，杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時(shí)消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件可以求出在B處掛鉤碼的個數(shù)；
（3）探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中，尋找動力、動力臂和阻力、阻力臂的關(guān)系，據(jù)此回答；
（4）分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；用歸納法得出普遍性的結(jié)論要滿足2個條件：一是樣本要有代表性，二是樣本數(shù)量足夠多．
（5）動力和阻力在支點(diǎn)的同側(cè)時(shí)，二力的方向相反；阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測力計(jì)傾斜，動力臂變小，動力變大．

解答 解：（1）杠桿右端低，左端高，平衡螺母向上翹的左端移動；
杠桿在水平位置平衡，最大的好處是力臂在杠桿上，便于測量力臂，同時(shí)消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）設(shè)一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格代表L，
圖甲中，杠桿的左端：4G×3L=12GL，
B處的力臂為4L，杠桿的右端：F₂×4L=12GL，解得F₂=3G，即在B處掛3個同樣的鉤碼；
（3）探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中，尋找動力、動力臂和阻力、阻力臂的關(guān)系，表中應(yīng)為：

次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2	0.1	1	0.2

（4）探究杠桿平衡的條件時(shí)，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，避免實(shí)驗(yàn)的偶然性．
（5）如圖乙，彈簧測力計(jì)在杠桿C處時(shí)，豎直向上拉也可使杠桿平衡；
彈簧測力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為OC，彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，阻力和阻力臂不變，根據(jù)杠桿的平衡條件，拉力變大，彈簧測力計(jì)示數(shù)變大．
故答案為：（1）左； 便于直接從杠桿上讀出力臂的大小；
（2）3；
（3）如上表所示；
（4）不可靠；實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（5）變大；拉力的力臂變小，在阻力及阻力臂不變的情況下，動力臂變小，則動力變大．

點(diǎn)評 本題探究杠桿平衡條件，考查器材的調(diào)試、表格的設(shè)計(jì)、歸納法的運(yùn)用和杠桿平衡條件的應(yīng)用．