Question

15．在如圖所示的探究杠桿平衡條件的實驗中：
（1）實驗前沒有掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，應(yīng)將橫梁上的螺母向左 邊旋一些，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是避免杠桿自重對實驗的影響．
（2）實驗時，在A處掛3個重為0.5N的鉤碼，若在B處用一彈簧測力計豎直往上拉，使杠桿在水平位置平衡，拉力的大小為3 N．若彈簧測力計由豎直拉變?yōu)樾崩�，則彈簧測力計讀數(shù)將變大．（選填“變大”“變小”“不變”）
（3）若實驗時共有9個鉤碼，杠桿左邊情況不變，在杠桿右端2處掛6個 鉤碼使杠桿在水平位置重新平衡．
（4）某同學(xué)進(jìn)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(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？不能．理由是：只有一次實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)的實驗結(jié)論具有偶然性．
（5）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(rèn)為哪種實驗方案好并說明理由：水平位置好；便于直接在杠桿上讀出力臂．

Answer 1

分析 （1）實驗前先要調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使其在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動；杠桿在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過支點，從而可以不考慮杠桿的重力對其轉(zhuǎn)動的影響；實驗過程中仍要使杠桿在水平位置平衡，是為了便于從杠桿上讀出或測出力臂的長度；
（2）如果彈簧測力計的拉力與鉤碼在杠桿的同一側(cè)，則方向應(yīng)該相反，其大小可用平衡條件求出．如果力臂變小，力將變大；
（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）用實驗數(shù)據(jù)總結(jié)實驗結(jié)論時，要進(jìn)行多次實驗，總結(jié)的實驗結(jié)論才具有普遍性，避免偶然性．
（5）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，杠桿的右端下傾，平衡螺母向左端移動；實驗前調(diào)節(jié)橫桿在水平位置平衡的好處是可避免杠桿自重的影響；
（2）因為彈簧測力計與鉤碼在同一側(cè)，所以方向應(yīng)豎直向上．讀圖可知OA=2OB，所以F=2G=2×3×0.5N=3N．若彈簧測力計斜拉，則力臂變小，根據(jù)杠桿的平衡條件，其讀數(shù)將變大；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂知：左邊=3G×4L=12GL，右邊也應(yīng)是12GL，所以可以在第2格處掛6個鉤碼；
（4）用實驗來探究物理規(guī)律時，要采用多次實驗，用多組實驗數(shù)據(jù)來總結(jié)實驗結(jié)論，實驗結(jié)論具有普遍性，如果只有一次實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)的實驗結(jié)論具有偶然性，所以不能用一次實驗數(shù)據(jù)總結(jié)實驗結(jié)論．
（5）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂．杠桿傾斜時，力臂不在杠桿上，不方便測量力臂大小，所以杠桿在水平位置平衡這一方案好．
故答案為：（1）左；避免杠桿自重對實驗的影響；（2）3；變大；（3）6個；（4）不能；只有一次實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)的實驗結(jié)論具有偶然性；（5）水平位置好； 便于直接在杠桿上讀出力臂．

點評 本題主要考查了杠桿在水平位置平衡的原因和平衡如何調(diào)節(jié)．杠桿平衡條件是杠桿平衡問題的重要依據(jù)，當(dāng)杠桿符合平衡條件時，杠桿平衡；條件不符合時，力和力臂乘積大的一端下沉．