Question

18．在探究杠桿平衡條件的實驗中
（1）杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)．實驗前沒有掛鉤碼時，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，其主要目的是便于測量力臂，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）實驗中，用裝置A的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），但老師建議同學不宜采用這種方式，該種方式的不足主要是因為（C）
A．一個人無法獨立操作                B．力臂與杠桿不重合
C．力和力臂數(shù)目過多，不易得出結(jié)論    D．杠桿受力不平衡

（3）若用裝置B進行實驗，則此時彈簧測力計的示數(shù)是1.8N；將彈簧測力計沿虛線方向拉，仍然使杠桿在原來的位置平衡，此時拉力的力臂將變小，彈簧測力計的示數(shù)將變大（均選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）另一小組通過正確的實驗操作后，得到了如下表所示的數(shù)據(jù)．他分析實驗數(shù)據(jù)后得出的結(jié)論是：F₁：F₂=L₁：L₂．這與杠桿平衡條件不相符（填“相符”或“不相符”），分析他的實驗數(shù)據(jù)可知，該同學實驗中存在的問題是（C）

實驗次數(shù)	F1/N	L1/cm	F2/N	L2/cm
1	1	10	1.0	10
2	2	10	2.0	10
3	3	10	3.0	10

A．沒有隨機增加鉤碼的重力多次實驗
B．沒有使測力計傾斜拉動使杠桿水平平衡
C．未改變鉤碼或測力計位置多次實驗
D．實驗次數(shù)少，應(yīng)繼續(xù)增加鉤碼的重力多做幾組實驗．

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，杠桿都處于平衡狀態(tài)；
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，同時杠桿的重心通過支點，消除杠桿自身的重力對杠桿平衡的影響．
（2）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．
（3）彈簧測力計讀數(shù)時首先認清分度值，然后再讀數(shù)；
彈簧測力計豎直向下拉杠桿時，力臂在杠桿上，當彈簧測力計傾斜拉杠桿時，力臂變短，阻力、阻力臂不變，動力臂變短，動力變大．
（4）實驗中，為了得出具有普遍性的規(guī)律，我們在選擇力與力臂時，應(yīng)使每一組的數(shù)據(jù)都有所不同，這樣最終的結(jié)論才會具有普遍性．

解答 解：
（1）杠桿處于平衡狀態(tài)，是指杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)；
為了消除杠桿自身的重力對杠桿平衡的影響，讓杠桿的重心通過支點，所以杠桿在水平位置平衡，杠桿自身的重力對杠桿平衡沒有影響；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．
（2）實驗中，如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿平衡是杠桿的左側(cè)在多個力共同作用的結(jié)果，采用這種方式是不妥當?shù)模�這主要是因為杠桿的力和力臂數(shù)目過多，故選C．
（3）圖中所示的彈簧測力計的分度值是0.2N，故示數(shù)為1.8N；
彈簧測力計沿虛線方向拉，仍然使杠桿在原來的位置平衡時，動力臂變小，阻力、阻力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件得，動力變大，彈簧測力計示數(shù)變大．
（4）根據(jù)實驗得出的結(jié)論：F₁：F₂=L₁：L₂可知，這與杠桿的平衡條件不符．仔細分析表中的數(shù)據(jù)不難看出，三次實驗F₁和F₂的力臂都保持在10cm沒有改變，只改變鉤碼的重力，使數(shù)據(jù)達于特殊，這是造成最終結(jié)論不具普遍性的原因．故選項C符合題意．
故答案為：（1）靜止；便于測量力臂，同時消除杠桿重對杠桿平衡的影響；（2）C；（3）1.8；變��；變大；（4）不相符；C．

點評 本題考查了探究杠桿平衡條件的實驗過程，從調(diào)節(jié)到實際操作、數(shù)據(jù)分析、原理運用等，考查較為全面，是我們應(yīng)該掌握的重點實驗；探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究．