Question

6．在探究杠桿平衡條件的實驗中，如圖甲、圖乙所示．
（1）實驗前，發現杠桿處于如圖甲所示的狀態，為了使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端的平衡螺母向右移動．
（2）上面操作使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是避免杠桿重力對杠桿平衡的影響并且便于測量力臂的長度．
（3）某實驗小組進行正確的實驗操作后，得到的數據為F₁=6N，l₁=20cm，F₂=4N和l₂=30cm該實驗小組是否根據這組數據就能得出探究結論．
答：不能．理由是因為一次實驗獲得的數據具有偶然性，不能得出普遍規律．
（4）實驗中，用如圖乙所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能平衡，但采用這種方式是不妥當的．這主要是因為D
A．一個人無法獨立操作　　    B．需要使用太多的鉤碼
C．力臂與杠桿不重合  　　　  D．力和力臂數目過多
（5）乙圖中，不改變支點O右側所掛的兩個鉤碼及其位置，保持左側第2格的鉤碼不動，將左側另外兩個鉤碼改掛到它的下方，杠桿仍然可以平衡．

Answer 1

分析 （1）杠桿傾斜時，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調節．
（2）實驗前先要調節杠桿兩端的平衡螺母，使其在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉動的影響；調節好以后，仍要使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測量力臂的長度；
（3）杠桿平衡條件是規律性結論，必須經過多次實驗驗證才行，只有一次實驗數據，偶然性太大，不能反映普遍規律；
（4）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．
（5）根據杠桿平衡的條件，F₁L₁=F₂L₂，進行判斷右側的力與力臂不變，左側的三個鉤碼一起所掛的位置．

解答 解：
（1）由圖甲知，實驗前沒掛鉤碼時，發現杠桿右端上翹，則重心應向右移動，應將左端平衡螺母向右旋一些，使杠桿在水平位置平衡；
（2）使杠桿在水平位置平衡的目的有兩個：一是避免杠桿重力對杠桿轉動的影響；二是便于測量力臂的長度；
（3）只有一組實驗數據，總結實驗結論很具有偶然性，要進行多次實驗，通過多組數據總結實驗結論，使實驗結論具有普遍性；
（4）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；
（5）不改變支點O右側所掛的兩個鉤碼及其位置，將左側另外兩個鉤碼改掛到第三個鉤碼的下方，即左側的力是三個鉤碼，根據杠桿平衡的條件，F₁L₁=F₂L₂，2G×3格=3G×n格，n=2；即保持左側第2格的鉤碼不動．
故答案為：（1）右；（2）避免杠桿重力對杠桿平衡的影響并且便于測量力臂的長度；（3）不能；因為一次實驗獲得的數據具有偶然性，不能得出普遍規律；（4）D；（5）2．

點評 本題考查調節平衡螺母的作用、杠桿實驗時動力和阻力的實驗要求及根據杠桿平衡條件計算．