Question

9．在探究杠桿的平衡條件時(shí)，同學(xué)們聯(lián)想玩蹺蹺板的游戲，決定要研究動(dòng)力對杠桿平衡的影響．他們將一個(gè)玩具固定在杠桿一端的B點(diǎn)作為阻力，且保持阻力的大小、方向、作用點(diǎn)都不變，在杠桿的另一端用力使杠桿在水平位置平衡，并用彈簧測力計(jì)測出動(dòng)力的大�。畬�(shí)驗(yàn)中，甲小組每次都保持動(dòng)力在豎直方向、只改變動(dòng)力作用點(diǎn)的位置，分別如圖（a）中的F₁、F₂、F₃所示；乙小組每次都保持動(dòng)力作用點(diǎn)的位置不變、改變動(dòng)力的方向（“動(dòng)力的方向”用OA連線跟動(dòng)力方向的夾角θ表示，且0°＜θ≤90°），分別如圖（b）中的F₄、F₅、F₆所示；表一、表二是兩小組同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

表一       甲小組				表二      乙小組
實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	支點(diǎn)到動(dòng)力 作用點(diǎn)的距 離S （厘米）	動(dòng)力的方 向（夾角θ）	動(dòng)力的 大�。ㄅ＃�	實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	支點(diǎn)到動(dòng)力 作用點(diǎn)的距 離S （厘米）	動(dòng)力的方 向（夾角θ）	動(dòng)力的 大�。ㄅ＃�
1	5	90°	6	4	15	30°	4
2	10	90°	3	5	15	45°	2.8
3	15	90°	2	6	15	90°	2

（1）分析比較表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：作用在杠桿一端的阻力不變時(shí)，要使杠桿平衡，在動(dòng)力方向不變（θ=90°）的情況下，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離越大，動(dòng)力越小．
（2）迸一步綜合分析表一與表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：作用在杠桿一端的阻力不變時(shí)，下列因素的改變一定會(huì)影響杠桿平衡的是AD（填字母）：
A．動(dòng)力的大小   B．支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離
C．動(dòng)刀的方向    D．支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離
（3）小華按照甲組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，拉力作用點(diǎn)與原來相同（還是A₁、A₂、A₃），把原來用彈簧測力計(jì)拉改為掛鉤碼的方法做了上述實(shí)驗(yàn)，如圖（C）所示．但發(fā)現(xiàn)每組鉤碼的重力都比甲組同學(xué)用彈簧秤測得的數(shù)據(jù)要大，且彈簧秤讀數(shù)準(zhǔn)確無誤，請你幫助分析造成兩者讀數(shù)不同的主要原因是什么？甲組同學(xué)沒有考慮到彈簧測力計(jì)的外殼受到的重力．

Answer 1

分析 （1）控制阻力不變，動(dòng)力方向不變（θ=90°），比較表一中第二列和第四列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離S與動(dòng)力的關(guān)系；
（2）綜合分析表一與表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可得出：作用在杠桿一端的阻力不變時(shí)，影響杠桿平衡的因素；
（3）在探究杠桿平衡條件時(shí)，應(yīng)考慮彈簧測力計(jì)的外殼的重力對實(shí)驗(yàn)的影響．

解答 解：（1）研究表一中第二列與第四列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即比較支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離S和動(dòng)力的大小可知，當(dāng)阻力不變時(shí)，杠桿平衡時(shí)動(dòng)力的大小與支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)之間的關(guān)系，
且在動(dòng)力方向不變（θ=90°）的情況下，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離S越大，動(dòng)力越小；
（3）綜合分析表一與表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，我們可以得到：影響杠桿平衡時(shí)拉力的大小與動(dòng)力的大小、支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離有關(guān)；
（3）甲組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測力計(jì)拉，沒有考慮到彈簧測力計(jì)的外殼受到的重力，因此，把用彈簧測力計(jì)拉改為掛鉤碼做了上述實(shí)驗(yàn)，每組數(shù)據(jù)都比甲組同學(xué)測得的數(shù)據(jù)要大．
故答案為：（1）動(dòng)力作用點(diǎn)的距離；（2）AD；（3）甲組同學(xué)沒有考慮到彈簧測力計(jì)的外殼受到的重力；

點(diǎn)評 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(xué)方法之一．