Question

10．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、質(zhì)量相同的鉤碼若干．

（1）實驗前，應(yīng)將甲圖中杠桿的平衡螺母向左調(diào)，使杠桿在水平位置平衡；調(diào)平衡后，小明在乙圖所示位置處掛上3個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右端的B點掛上2個鉤碼．
（2）如乙圖，用彈簧測力計將杠桿由M位置轉(zhuǎn)至N位置在水平位置處于平衡，彈簧測力計的示數(shù)將會變大，（選填“變大”、“變小”或“不變”），這是因為動力臂變�。�
（3）某同學進行正確的實驗操作后，得到一組實驗數(shù)據(jù)，由此她得出“動力+動力臂=阻力+阻力臂”的結(jié)論．

動力F 1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
3	4	4	3

你認為他的實驗結(jié)論是否正確？不正確，如果不正確，造成錯誤的原因是什么？實驗次數(shù)過少，實驗條件特殊，得出的結(jié)論有片面性．．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；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）拉力的方向是傾斜的，力的方向與杠桿不垂直，力臂不能從杠桿上讀出，此時力臂變小，根據(jù)杠桿的平衡條件分析彈簧測力計示數(shù)變化；
（3）杠桿平衡條件是規(guī)律性結(jié)論，必須經(jīng)過多次實驗驗證才行，只有一次實驗數(shù)據(jù)，偶然性太大，不能反映普遍規(guī)律；另外他的實驗數(shù)據(jù)特殊，他的阻力在數(shù)值上等于動力臂．

解答 解：（1）發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，則杠桿重心右移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的平衡螺母調(diào)節(jié)方向一致）向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就可忽略杠桿的自重對實驗的影響；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；
根據(jù)杠杠平衡條件，3G×2L=2G×nL，解得n=3，
對照圖乙可知，應(yīng)在B點；
（2）彈簧測力計在C處豎直向上拉時，拉力的方向豎直向上與杠桿垂直，動力臂等于支點到力的作用點的距離；當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，拉力的方向不再與杠桿垂直，動力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件，動力變大，彈簧測力計的示數(shù)變大；
（3）杠桿平衡條件是規(guī)律性結(jié)論，必須經(jīng)過多次實驗驗證才行，只有一次實驗數(shù)據(jù)，偶然性太大，不能反映普遍規(guī)律；另外他的實驗數(shù)據(jù)特殊，他的阻力在數(shù)值上等于動力臂，那么阻力臂在數(shù)值上就等于動力，所以得出了錯誤的結(jié)論，如果還照這種方法做實驗，做多少次得出的結(jié)論都是一樣的．所以他錯誤的原因是：實驗次數(shù)過少，實驗條件特殊，得出的結(jié)論有片面性．
故答案為：（1）左；    水平位置；   B；（2）變大； 動力臂變��；（3）不正確； 沒有多次實驗，具有偶然性．

點評 （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，因此在此實驗中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）初中物理實驗進行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律；
（3）拉力的方向傾斜時，導(dǎo)致動力臂變化，根據(jù)杠桿平衡條件，阻力、阻力臂不變時，動力臂變化，動力就會產(chǎn)生與動力臂相反的變化．