Question

12．小明同學(xué)探究杠桿平衡條件：（不考慮杠桿自重和摩擦）
（1）實(shí)驗(yàn)前沒有掛碼時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡；實(shí)驗(yàn)時(shí)也要求達(dá)到這樣的平衡，這樣做的目的是力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2.0	0.04	4.0	0.02
2	1.0	0.02	0.5	0.01
3	2.5	0.03	1.5	0.05

（2）三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如右圖所示，其中有一次是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)次數(shù)是2，由正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（3）實(shí)驗(yàn)中改變支點(diǎn)兩側(cè)的鉤碼位置和個(gè)數(shù)，用同樣的方法一般要做三次，得到三組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析．這樣做的目的是避免偶然性，得到普遍規(guī)律
（4）有的同學(xué)按現(xiàn)有方案得出入如下結(jié)論：“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用的距離”這個(gè)結(jié)論與杠桿平衡條件不符，原因是實(shí)驗(yàn)過程中B（填字母）
A．沒有改變力的大小                    B．沒有改變力的方向
C．沒有改變力的作用點(diǎn)                  D．實(shí)驗(yàn)次數(shù)較少，結(jié)論具有偶然性
（5）實(shí)驗(yàn)中，在杠桿上的A點(diǎn)掛四個(gè)重均為0.5N的鉤碼，用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿上的B點(diǎn)，使杠桿水平平衡，如圖，測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該是1N；如果將測(cè)力計(jì)沿圖中虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則測(cè)力計(jì)的示數(shù)將會(huì)變大（填選“變大”、“不變”“變小”）．

Answer 1

分析 （1）探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來；
（2）將表格中的已知數(shù)據(jù)代入F₁L₁=F₂L₂中進(jìn)行計(jì)算即可得到答案；
（3）任何實(shí)驗(yàn)，都要多做幾次，得到多組數(shù)據(jù)，分析得出普遍性的規(guī)律．
（4）從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫動(dòng)力臂；從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂．
（5）根據(jù)杠桿的平衡條件可以求出在B點(diǎn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；拉力的方向是傾斜的，力的方向與杠桿不垂直，力臂不能從杠桿上讀出，此時(shí)力臂變小，根據(jù)杠桿的平衡條件分析彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化．

解答 解：（1）力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，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；
（2）杠桿平衡的條件：F₁L₁=F₂L₂；因?yàn)楸砀裰械?次實(shí)驗(yàn)F₁L₁=1×0.02=0.02，而F₂L₂=0.5×0.01=0.005，所以F₁L₁≠F₂L₂．故第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)用同樣的方法做三次，得到三組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得到的普遍規(guī)律說服性強(qiáng)．
（4）“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實(shí)驗(yàn)過程中沒有改變動(dòng)力或阻力的方向．故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．
（5）設(shè)杠桿一個(gè)小格代表L，
根據(jù)杠杠的平衡條件可知，4×0.5N×4L=F×8L，
解得F=1N；
彈簧測(cè)力計(jì)在B處豎直向上拉時(shí)，拉力的方向豎直向上與杠桿垂直，動(dòng)力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，拉力的方向不再與杠桿垂直，動(dòng)力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件，動(dòng)力變大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大．
故答案為：（1）水平；力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來；（2）2；F₁L₁=F₂L₂；（3）避免偶然性，得到普遍規(guī)律；（4）B；（5）1；變大．

點(diǎn)評(píng) 此題考查學(xué)生對(duì)于杠桿平衡條件的理解和掌握，是中考考查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)．