Question

8．如圖所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿（勻質(zhì)）支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個．

（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿水平平衡．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼杠桿恰好在水平位置平衡．于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：F₁×L₁=F₂×L₂．他這樣得出的結(jié)論是不合理的．原因是不合理，用實驗來探究物理規(guī)律時，只有一次實驗，實驗結(jié)論具有偶然性．
（3）實驗結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明同學利用如圖2所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．請在圖2中作出彈簧測力計所添加的拉力的力臂L₁，并分析F₁×L₁≠F₂×L₂的原因是：杠桿自身重力對實驗結(jié)論有影響．

Answer 1

分析 （1）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實驗結(jié)論具有普遍性；
（2）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大��；杠桿的重心過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響．

解答 解：（1）實驗中設(shè)一個鉤碼重為G，杠桿上一個小格代表1cm，
杠桿平衡，可以發(fā)現(xiàn)4G×3cm=6G×2cm，所以得出杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
只有一次實驗總結(jié)實驗結(jié)論是不合理的，一次實驗很具有偶然性，要多進行幾次實驗，避免偶然性．
（2）如圖2示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的重對杠桿平衡有影響．
故答案為：（1）不合理，用實驗來探究物理規(guī)律時，只有一次實驗，實驗結(jié)論具有偶然性；
（2）杠桿自身重力對實驗結(jié)論有影響．

點評 探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究．