Question

14．如表是小羅同學擬出的一份實驗報告．試回答下列問題：

“探究杠桿平衡的條件”實 驗 報 告
（1）	探究杠桿平衡的條件
實驗器材	帶刻度的均勻杠桿、支架、彈簧夾（或細線）、若干相同的 （2）、（3）
實驗步驟	（1）用彈簧測力計測量一個鉤碼的重力； （2）將杠桿的 （4）點支在支架上，支架放置在水平桌面上； （3）在杠桿兩邊掛上不等量的鉤碼，改變鉤碼的位置，使杠桿在 （5）位置平衡； （4）記下動力、阻力、動力臂和阻力臂的數值，然后重復多次試驗．
實驗記錄	杠桿平衡時 動力F1（牛） 動力臂L1（厘米） 阻力F2（牛） 阻力臂L2（厘米） 2 3 3 2 4 2 2 4 4 1 1 4
實驗結論	動力+動力臂=阻力+阻力臂

①請將實驗報告中的空白部分填寫完整
②在步驟（3）中，使杠桿在該位置平衡的目的是：便于測量力臂
③從“實驗步驟”來看，缺少的步驟有：
（a）實驗前調節杠桿在水平位置平衡（b）計算動力與動力臂的乘積、阻力與阻力臂的乘積，得出杠桿的平衡條件．
④該同學根據實驗記錄的數據，得出的實驗結論：“當杠桿平衡時，動力+動力臂=阻力+阻力臂”．你認為該結論錯誤（選填“正確”或“錯誤”），你的判斷理由是數據具有偶然性，不能得出普遍規律，單位不同的物理量不能相加
⑤在同學的幫助下，小羅認識到了自己實驗中的不足，并重新進行了實驗，實驗數據記錄如表所示，很明顯小羅同學的第三次實驗數據并不符合杠桿平衡條件，仔細觀察并分析第三次的實驗數據，你認為出現這一情況可能的原因是：彈簧測力計沒有豎直向下拉動杠桿

實驗次數	動力F1（牛）	動力臂L1（厘米）	阻力F2（牛）	阻力臂L2（厘米）
1	2	3	1	6
2	4	3	6	2
3	4	5	3	6

Answer 1

分析 ①（1）根據探究實驗的環節進行解答；
（2）鉤碼可以代替杠桿的阻力和動力；
（3）實驗過程中要用彈簧測力計測量鉤碼的重力大小；
（4）將杠桿的重心點支在支架上，杠桿的重心通過支點，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（5）調節平衡螺母使杠桿在水平平衡，杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂；
②杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂；
③探究杠桿平衡條件的實驗中，要先調節杠桿在水平位置平衡，然后改變杠桿兩側的力和力臂，進行多次實驗，總結出杠桿平衡的條件，據此進行分析；
④單位不同的物理量不能相加；
⑤當彈簧測力計豎直向下拉動彈簧測力計時，彈簧測力計拉力的力臂在杠桿上，力臂正好等于拉力作用點到支點的距離；當彈簧測力計傾斜拉杠桿時，彈簧測力計拉力的力臂變小，小于拉力作用點到支點的距離．

解答 解：
①（1）“探究杠桿平衡的條件”是實驗目的；
（2）鉤碼的重力是固定的，可以代替杠桿的阻力和動力，方便進行實驗；
（3）用彈簧測力計測量鉤碼的重力，方便記錄動力和阻力，所以實驗器材中需要有彈簧測力計；
（4）把杠桿的中點支在支架上，調節平衡螺母使杠桿在水平位置平衡；
（5）在杠桿兩邊掛上不等量的鉤碼，改變鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡；
②使杠桿在水平位置平衡的好處是，力與杠桿垂直，方便測量力臂；
③從“實驗步驟”來看，缺少的步驟有：
（a）實驗前，調節杠桿在水平位置平衡；（b）計算動力與動力臂的乘積、阻力與阻力臂的乘積，得出杠桿的平衡條件；
④得出“動力+動力臂=阻力+阻力臂”的結論是錯誤的，單位不同的物理量不能相加；
⑤實驗中，彈簧測力計傾斜拉動杠桿時，彈簧測力計拉力的力臂變小，小于拉力作用點到支點的距離，會造成拉力偏大．
故答案為：①（1）實驗目的；（2）鉤碼；（3）彈簧測力計；（4）中；（5）水平；
②便于測量力臂；
③（a）實驗前調節杠桿在水平位置平衡；（b）計算動力與動力臂的乘積、阻力與阻力臂的乘積，得出杠桿的平衡條件；
④錯誤；數據具有偶然性，不能得出普遍規律，單位不同的物理量不能相加；
⑤彈簧測力計沒有豎直向下拉動杠桿．

點評 此題主要通過實驗探究杠桿的平衡條件，考查了杠桿的調平的方法，為了便于測量力臂，在實驗前需要調節杠桿在水平位置平衡，考查了杠桿的平衡條件的得出，為了得出正確的結論需要多做幾次實驗，防止結論的片面性．