Question

7．在研究杠桿的平衡條件實驗中：
（1）實驗前杠桿傾斜情況如圖（A）所示，為使它在水平位置平衡，可將左端的平衡螺母向左（選填“左”、“右”）移動．使杠桿在水平位置平衡的好處是便于從杠桿上直接讀取力臂．
（2）實驗中共有10個相同的鉤碼，如圖（B）所示，杠桿上每格等距，

當在A點掛4個鉤碼時，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？（請設計兩種方案）
答：①在C處掛上6個鉤碼；②在D處掛上4個鉤碼．
（3）如果某組同學在實驗前猜想杠桿平衡的條件可能是“動力+動力臂=阻力+阻力臂”．他們經過實驗，獲得了如下表所示的數據：

動力F1（N）	動力臂l1（cm）	阻力F2（N）	阻力臂l2（cm）
4	5	5	4

于是，他們分析了所得的數據，認為自己的猜想得到了驗證，請你指出他們的實驗中存在的問題．
答：從一次實驗便得到實驗結論，結論具有片面性和偶然性；
（4）此實驗得出的正確結論是動力×動力臂=阻力×阻力臂．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點右側，調節平衡螺母應使杠桿重心左移，這一調節過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響；杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（2）由杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，判斷出右邊四個鉤碼掛3格處時，左邊應是幾個鉤碼應掛幾格處；
（3）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，在實驗中，為得出普遍結論應改變實驗條件，進行多次測量

解答 解：（1）發現杠桿左端高、右端低，杠桿重心應左移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調節，直至杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，所以這樣做的好處是便于從杠桿上直接讀取力臂；
（2）設每個鉤碼重G，每格長為L，當在A點掛4個鉤碼時，4G×3L=12GL，
根據杠桿的平衡條件，在不超過總數10個鉤碼的前提下，有如下方案可供選擇：
2G×6L=12GL，即在G處掛2鉤碼；
3G×4L=12GL，即在E處掛3鉤碼；
4G×3L=12GL，即在D處掛4鉤碼；
6G×2L=12GL，即在C處掛6鉤碼．
（3）由題意知，該同學進行了一次實驗便得出了結論，實驗數據比較特殊，所以結論具有片面性和偶然性，從一次實驗是不能得到實驗的結論的，這里存在很大的偶然性；應改變力和力臂，多測幾組數據分析得出結論．
（4）此實驗得出的正確結論是“動力×動力臂=阻力×阻力臂”
故答案為：（1）左；便于從杠桿上直接讀取力臂；（2）①在C處掛上6個鉤碼，②在D處掛上4個鉤碼；（3）從一次實驗便得到實驗結論，結論具有片面性和偶然性；（4）動力×動力臂=阻力×阻力臂

點評 此題是探究杠桿平衡條件的實驗，考查了實驗注意事項，難度不大，為得出普遍結論，應進行多次實驗．