Question

14．在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，采用了如圖1所示的實驗裝置．
（1）調節杠桿平衡時，都應該使它在水平位置平衡．根據圖示杠桿所處的位置，應將平衡螺母向左調整（填“右”或“左”）．
（2）掛上鉤碼、正確調節使杠桿再次平衡，此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對應的刻度值就等于力臂．
（3）實驗的結果如下表所示．

動力（F1/N）	動力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	6	6	3
2	5	5	2
4	2	2	4
3	6	9	2
3	4	2	6
4	4	2	8

甲同學分析實驗數據后認為杠桿平衡的條件是：動力+動力臂=阻力+阻力臂
乙同學分析實驗數據后認為杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂
兩個同學都認為自己是對的，對方是錯誤的．那么你認為他們中正確的應該是乙同學．原因是甲同學的結論僅從部分實驗數據分析得到，不是所有實驗數據都滿足他總結的結論．
（4）如圖2所示，在B位置仍掛2個鉤碼，改用彈簧測力計在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡，若此時將彈簧測力計方向改為向右上方斜拉，要使杠桿仍然保持水平平衡，拉力F的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）調節杠桿平衡時，應使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂，同時杠桿的重心通過支點，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2）根據杠桿的特點，結合力臂的概念分析解答，知道力臂是從支點到力的作用線的距離；
（3）實驗結論必須要具有合理性、科學性，要符合物理規律；同時要多做幾次實驗，合理分析才能得出正確的結論；
（4）阻力和阻力臂不變時，動力臂減小，動力變大．

解答 解：（1）調節杠桿平衡時，應使杠桿在水平位置平衡；圖中的杠桿左端高、右端低，說明此時杠桿的重心在支點右邊，應將杠桿的重心向左移，所以應將平衡螺母向左調節，杠桿才能平衡；
（2）掛上鉤碼，正確調節使杠桿再次平衡．此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對應的刻度值就等于力臂．
（3）甲組只通過三組特殊的數據，即動力和動力臂與阻力和阻力臂之和都是9、7、6就得出結論，過于片面；實驗應該至少在三次以上，且數據不要是幾個特殊的數字，這樣才能分析確定出實驗現象中的普遍規律，而且甲組是：動力+動力臂=阻力+阻力臂，類似的不同的物理量之間相加，是沒有意義的；乙同學分析所有實驗數據后認為杠桿平衡的條件是：動力×動力臀=阻力×阻力臂，是正確的，科學的．
（4）用彈簧測力計在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡．若此時將彈簧測力計改為向右上方斜拉，要使杠桿繼續保持水平平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大，彈簧測力計示數變大．
故答案為：（1）水平；左； （2）垂直；力臂； （3）乙；甲；（4）變大．

點評 初中物理實驗進行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數據更準確，有些是為了尋找普遍規律，探究杠桿平衡的條件就是為了尋找普遍規律．同時注意測得的數據應具有普遍性，不同的物理量之間不能相加減．