Question

17．圖1是探究杠桿平衡條件的實驗裝置．

（1）實驗前，發(fā)現(xiàn)杠桿左端略高于右端，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將螺母向左調(diào)節(jié)．（選填“左”或“右”）
（2）如圖2所示，將一個鉤碼掛在杠桿左端的P點，用測力計分別從A、B、C三點豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡．由表一種的實驗記錄可知：支點O到動力作用線的距離越小，所需動力越大；所需動力的大小與支點O到動力作用線的距離成反比（選填“成正比”、“成反比”或“不成比例”）．

表一
實驗序號	O點到動力作用線的距離s（cm）	動力的大小F（N）
1	15	2
2	10	3
3	5	6

（3）如圖3所示，將測力計掛鉤系于A點，沿不同方向拉測力計，使杠桿在水平位置平衡，將各次拉力方向和測力計的示數(shù)填入表二．由表二數(shù)據(jù)可知：θ角越小，使杠桿平衡所需動力越大．進一步分析可以發(fā)現(xiàn)：θ角越小，支點O到動力作用線的距離就越小．（均選填“大”或“小”）

表二
實驗序號	動力方向與杠桿間的夾角θ	動力的大小F（N）
4	90°	2
5	45°	2.8
6	30°	4

（4）綜合實驗（2）、（3）可以發(fā)現(xiàn)：在阻力不變時，使杠桿平衡所需動力的大小由支點到動力作用線的距離決定，該距離叫動力臂；動力臂越大，所需動力越�。�

Answer 1

分析 （1）杠桿的調(diào)節(jié)也跟天平類似，應(yīng)向高的一側(cè)移動平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡最大的好處就是測量力臂時非常方便；
（2）（3）此題研究了當阻力不變時，杠桿平衡時動力的大小與支點到動力作用點、動力的方向之間的關(guān)系，應(yīng)用控制變量法可解決；
（4）根據(jù)杠桿平衡的條件進行分析，即動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂．

解答 解：
（1）杠桿的右端低，說明這一側(cè)力與力臂的乘積大，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，以減小這一側(cè)的力臂；
（2）當阻力不變時，杠桿平衡時動力的大小與支點到動力作用點之間的關(guān)系，應(yīng)控制動力方向不變，由表一種的實驗記錄可知：支點O到動力作用線的距離越小，所需動力越大；所需動力的大小與支點O到動力作用線的距離成反比；
（3）當阻力不變時，支點到動力作用點不變時，改變動力的方向，由表二數(shù)據(jù)可知：θ角越小，使杠桿平衡所需動力越大．分析可以發(fā)現(xiàn)：θ角越小，支點O到動力作用線的距離就越小，θ越大，動力越��；
（4）根據(jù)（2）、（3）的結(jié)論可以發(fā)現(xiàn)：在阻力不變時，使杠桿平衡所需動力的大小由支點到動力作用線的距離決定，該距離叫動力臂；根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力臂越大，所需動力越�。�
故答案為：（1）左；（2）大；成反比；（3）大；�。唬�4）支點到動力作用線；�。�

點評 物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．它是科學探究中的重要思想方法，廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中．控制變量法是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一．