Question

6．根據(jù)“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)要求，完成下列各題：
（1）杠桿平衡，是指杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速狀態(tài)．
（2）該實(shí)驗(yàn)中所用的器材有鐵架臺、帶刻度的杠桿、鉤碼、彈簧夾和彈簧測力計(jì)．某同學(xué)先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿的右端翹起如圖1所示，他可以通過調(diào)節(jié)左端的平衡螺母向右移動，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測量力臂．
（3）如果采用圖2的方法實(shí)驗(yàn)，當(dāng)彈簧測力計(jì)由圖甲豎直的拉著變成圖乙傾斜的拉著，使杠桿在水平位置靜止時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（4）小明同學(xué)做了二次試驗(yàn)，得到當(dāng)杠桿平衡時如表中記錄的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)序號	動力F1（N）	動力臂L1（cm）	阻力F2（N）	阻力臂L2（cm）
1	2	12	6	4
2	4	16	2	8

這兩組數(shù)據(jù)中，可以肯定序號2的一組數(shù)據(jù)是錯誤的，如果他的操作正確，鉤碼的重量和力臂的值也沒有錯，那么此組數(shù)據(jù)的錯誤的原因是動力或動力臂測量錯誤．
（5）改變力和力臂的數(shù)值，實(shí)驗(yàn)三次的目的是C
A、從三次試驗(yàn)中選取最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；
B、三次測量取平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差；
C、從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得到普遍規(guī)律；
D、利用控制變量法．
（6）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是F₁L₁=F₂L₂．

Answer 1

分析 （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)；
（2）在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個；
杠桿中點(diǎn)支在支架上，這樣為了使杠桿重心落在支點(diǎn)上，杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移；
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；
（3）彈簧測力計(jì)的方向向左傾斜，這時杠桿F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變大；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，結(jié)合表格中的已知數(shù)據(jù)分別計(jì)算出力和力臂的乘積，比較便可得出結(jié)論；
（5）實(shí)驗(yàn)時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律；
（6）改正錯誤后，分析兩組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：力與力臂的乘積相等，從而得出結(jié)論．

解答 解：
（1）杠桿平衡件是指杠處于靜止或勻速轉(zhuǎn)狀態(tài)；
（2）由實(shí)驗(yàn)器材所需對比即可得出答案，由圖沒有彈簧測力計(jì)；
調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，杠桿右端偏高，左端的平衡螺母應(yīng)向上翹的右端移動，使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)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(biāo)尺刻度上直接讀出來；
（3）由圖可知，當(dāng)彈簧測力計(jì)由圖甲豎直的拉著變成圖乙傾斜的拉著，此時F的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，拉力變大；
（4）因?yàn)楸砀裰械?次實(shí)驗(yàn)F₁L₁=4N×0.16=0.64N•m；而F₂L₂=2N×0.08m=0.16N•m，所以F₁L₁≠F₂L₂，故第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤；
因?yàn)殂^碼的重量和力臂的值沒有錯，那么此組數(shù)據(jù)的錯誤的原因是動力或動力臂測量錯誤；
（5）實(shí)驗(yàn)時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，故C正確；
（6）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，杠桿平衡時，：F₁L₁=F₂L₂．
故答案為：（1）勻速；（2）彈簧測力計(jì)；右；水平位置；便于測量力臂；（3）變大；（4）2；動力或動力臂測量錯誤；（5）C；（6）F₁L₁=F₂L₂．

點(diǎn)評 本題主要考察杠桿的平衡條件，考察了器材選取、支架擺放、杠桿平衡的調(diào)節(jié)，以及力與力臂的關(guān)系和多次測量的意義，含量大，綜合性強(qiáng)．