Question

10．小剛和小明等同學一起做“探究杠桿的平衡條件”的實驗．
（1）小剛將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿的左端上翹，此時，他應將杠桿兩端的平衡螺母向左（填“左”或“右”）調節，使杠桿在水平位置平衡．
（2）如圖甲所示，若每個鉤碼重0.5N，且杠桿上每格相等，小明在杠桿左端圖示位置處掛上3個鉤碼，為使杠桿在水平位置平衡，他在圖中A處施加一個方向向上的力F₁，此力大小至少為2N．
（3）實驗中讓杠桿在水平位置平衡的目的是：便于測量力臂．
（4）小明同學測出了一組數據后就得出了“動力×動力臂=阻力×阻力臂”的結論，小剛同學認為他的做法不合理，理由實驗次數太少，結論不具備普遍性．

Answer 1

分析 （1）實驗前調節杠桿在水平位置平衡，將平衡螺母向較高的一端調節；
（2）根據杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，力要最小，力臂須最大，由此分析計算最小力；
（3）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂；
（4）探究杠桿平衡條件時，一般要進行多次測量，為了使實驗結論具有普遍性，只有一次實驗得出的結論是不科學的．

解答 解：
（1）杠桿左端上翹，此時應將杠桿兩端的平衡螺母向左調節，使杠桿在水平位置平衡；
（2）根據杠桿的平衡條件可知，當力臂最大時，力才最小，由圖以A到O點距離為力臂是最大的力臂，則力方向應豎直向上，若杠桿上每格長為L，
F₁×3L=3×0.5N×4L，
所以F₁=2N；
（3）實驗中，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于直接從杠桿上測量力臂；
（4）只有一次實驗得出杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂．這種結論很具有偶然性，不具備普遍性，要進行多次實驗，總結杠桿平衡條件．故答案為：（1）左；（2）2；（3）便于測量力臂；（4）實驗次數太少，結論不具備普遍性．

點評 此題為探究杠桿平衡條件實驗，初中物理用實驗探究物理問題時，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發現變化規律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．