Question

15．如圖所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，達到平衡狀態．這樣做的好處是：便于測量力臂．
（2）杠桿調節平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼杠桿恰好在原位置平衡，于是小明便得出了杠桿的平衡條．他這樣得出的結論是否合理？不合理；為什么？只通過一次測量，數據具有偶然性，不具備普遍性．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡時，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；
（2）由杠桿平衡條件分析答題；實驗時，如果只用一組數據得到結論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數據歸納出物理規律．

解答 解：（1）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．
（2）設杠桿每一個小格代表L，一個鉤碼的重力為G，則根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，4G×3L=G′×2L，則G′=6G，n=6，因此需在B處懸掛6個相同鉤碼．
杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），只通過一次測量，數據具有偶然性，不具備普遍性．
故答案為：（1）水平；便于測量力臂；
（2）6；不合理；只通過一次測量，數據具有偶然性，不具備普遍性．

點評 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，因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡．