Question

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）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，如果將杠桿右側(cè)的平衡螺母向左調(diào)到頭了，杠桿右端仍下沉，此時應將杠桿左側(cè)的平衡螺母向 ______調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止．
（2）某同學進行正確的實驗操作后，得到的數(shù)據(jù)為F₁=6N、l₁=20cm、F₂=4N和l₂=30cm．該同學根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？______．理由是：______．
（3）使杠桿在傾斜一定角度的位置做實驗，也能得出杠桿平衡條件．這種實驗方案與杠桿在水平位置做實驗的方案相比較，你認為前一種還是后一種實驗方案好并說明理由：______．
（4）如圖所示，杠桿在水平位置平衡．如果在兩側(cè)鉤碼下再各掛一個相同的鉤碼，則杠桿 ______端將下沉．

Answer 1

【答案】分析：當杠桿處于水平平衡時，便于測量力臂；
根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂求出力的大小．
（1）杠桿平衡是指杠桿保持靜止不動或勻速轉(zhuǎn)動的狀態(tài)．
（2）杠桿平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂或者；
（3）杠桿可以在任意位置保持平衡但是為了便于測量力臂，最好是在水平位置保持平衡；
（4）當左右兩側(cè)力與力臂的乘積不相等時，杠桿會轉(zhuǎn)動，直到在新的位置找到平衡．
解答：解：（1）杠桿由于自身重力的原因，杠桿右端下沉說明右端力與力臂的乘積大，應將平衡螺母向左調(diào)；
（2）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；
（3）在水平位置便于測量力臂；
（4）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：
杠桿在水平位置平衡時：左邊=3G×2L=6GL；
右邊=2G×3L=6GL；
如果在兩側(cè)鉤碼下再各掛一個相同的鉤碼后：左邊=4G×2L=8GL；
右邊=3G×3L=9GL；
杠桿不再水平平衡，右邊會下沉．
故答案為：
（1）左；
（2）不能得出探究結(jié)論；因為一次實驗獲得的數(shù)據(jù)有偶然性，不能反映普遍規(guī)律；
（3）杠桿在水平位置的實驗方案好；理由：便于測量力臂；
（4）右．
點評：考查杠桿的平衡條件及應用，本題中涉及實驗到的注意事項很特殊，多次測量的目的不是為了減小誤差而是為了總結(jié)普遍規(guī)律；
對于已經(jīng)平衡的杠桿，改變條件后判斷杠桿是否還能保持平衡，有兩種方法：一是按力和力臂的乘積；二是按比例的方法．