Question

18．（1）小明在書上看到古希臘科學(xué)家有這樣一句流傳很久的名言：
“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬起整個(gè)地球！”這句話便是說杠桿原理，杠桿原理的表達(dá)式是F₁L₁=F₂L₂，引起小明的興趣，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究“杠桿的平衡條件”：
（2）實(shí)驗(yàn)沒有掛鉤碼時(shí)，若杠桿左端下傾，則應(yīng)將右端的平衡螺母向右（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．

（3）實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），但老師卻提醒小明不要采用這種方式，這主要是因?yàn)榇朔N方式D
A．一個(gè)人無法獨(dú)立操作  B．需要使用太多的鉤碼
C．力臂與杠桿不重合  D．力和力臂數(shù)目過多
（4）甲圖中，不改變支點(diǎn)O右側(cè)所掛的兩個(gè)鉤碼及其位置，保持左側(cè)第2格的鉤碼不動(dòng)，將左側(cè)另外兩個(gè)鉤碼改掛到它的下方，杠桿仍可以水平平衡．實(shí)驗(yàn)中，保持杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂．
（5）于是小明又做了幾組數(shù)據(jù)，記錄在表格中，便得出了杠桿的平衡條件．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2	3	1	6
2	4	3	2	6
3	6	3	3	6

他這樣得出的結(jié)論是否合理？不合理；為什么？沒有改變動(dòng)力臂和阻力臂的大小．
（6）杠桿在水平位置平衡后，用手使杠桿緩慢地轉(zhuǎn)過一個(gè)角度（如圖乙）后松手，杠桿能（選填“能”或“不能”）保持靜止．
（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：杠桿自重的影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
（2）調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡；
（3）如圖操作，左端有三個(gè)拉力，對(duì)應(yīng)的有三個(gè)力臂，要計(jì)算三個(gè)力與力臂的乘積．
（4）由杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，判斷出右邊兩個(gè)鉤碼掛3格處時(shí)，左邊三個(gè)鉤碼應(yīng)掛幾格處．探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂．
（5）用實(shí)驗(yàn)探究物理問題時(shí)，要多進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)，總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有普遍性，避免偶然性．
（6）當(dāng)用手轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后松手，杠桿的力臂都減小，利用F₁l₁=F₂l₂判斷杠桿能否平衡．
（7）圖丙中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．

解答 解：（1）杠桿平衡條件的表達(dá)式為：F₁L₁=F₂L₂．
（2）杠桿左端下沉，右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)．
（3）杠桿平衡后，右邊有一個(gè)力與力臂的乘積，而左邊有三個(gè)力與力臂的乘積，共有四個(gè)力與力臂的乘積，數(shù)目過多，計(jì)算不便．故選D．
（4）由杠桿平衡條件，要使杠桿平衡，右邊兩個(gè)鉤碼掛3格處，左邊應(yīng)三個(gè)鉤碼掛2格處，故左邊2格處鉤碼一個(gè)不動(dòng)，將1、3格處的鉤碼移到2格處．探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡的目的是便于測量力臂．
（5）實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力臂和阻力臂的大小都是相同的，實(shí)驗(yàn)結(jié)論很具有偶然性，不具有普遍性，故不合理．
（6）杠桿的重心在支點(diǎn)下方，與支點(diǎn)不重合．松手后，杠桿一定會(huì)回到原來的位置，屬于穩(wěn)定平衡．
（7）圖丙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）F₁L₁=F₂L₂；（2）右；（3）D；（4）2；便于測量力臂；（5）不合理；沒有改變動(dòng)力臂和阻力臂的大��；（6）能；（7）杠桿自重的影響．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，考查了杠桿的調(diào)平，及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，在實(shí)驗(yàn)中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．