Question

20．“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖（甲）所示．為使杠桿在位置平衡，應將杠桿左端螺母向右邊旋一些（選填“左”或“右”）．
（2）調好后，第一組按圖（乙）進行實驗，第二組按圖（丙）進行實驗．你認為第組實驗更好，理由是第二組，便于測量力臂．
（3）改組測得一組數據如表所示：

動力（F1/N）	動力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	4	4	3

小明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
請你對小明的分析做出評價：只做一次實驗，實驗結論具有偶然性；分析數據時不同的物理量不能采用加減法．
（4）實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖丁所示裝置進行探究，發現在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：杠桿有自重．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂；
在調節杠桿平衡時，應將平衡螺母向較高的一端調節；
（2）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此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；
（3）為得到普遍性的規律，應多測幾組數據進行分析．
（4）支點位于動力和阻力的左側，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉動產生了影響．

解答 解：（1）為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調節．
（2）力臂等于支點到力的作用線的距離，當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，因此乙實驗設計的好，此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，便于測量力臂．
（3）小明同學僅根據一組實驗數據就得出結論，實驗結論具有偶然性，不具有普遍性，實驗結論不科學；分析數據時不同單位的物理量不能采用加減法．
（4）杠桿的重心不在支點上，杠桿自身的重力對杠桿轉動產生了影響，導致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數值偏大．
故答案為：（1）右；（2）第二組，便于測量力臂；（3）只做一次實驗，實驗結論具有偶然性，分析數據時不同的物理量不能采用加減法；（4）杠桿有自重．

點評 本題重點考查探究杠桿平衡條件的實驗調平和操作，要求平時做實驗時多加注意，鍛煉自己的實驗操作能力．