Question

2．如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個．

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉．此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向左（左/右）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于直接測量力臂．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上的A點(diǎn)處掛4個鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個鉤碼后，杠桿恰好在原位置平衡．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)論不合理（合理/不合理）；原因是：實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論不具有普遍性．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于水平平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)結(jié)論有影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿傾斜時(shí)，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)；實(shí)驗(yàn)前先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，使杠桿自身的重力通過支點(diǎn)，消除杠桿自重力對杠桿平衡的影響；杠桿在水平位置平衡，作用力與杠桿垂直，力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離就是力臂，力臂在杠桿上，可以在杠桿上直接測量力臂．
（2）由杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．可計(jì)算出所掛鉤碼的大�。粸榈贸銎毡榻Y(jié)論，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具有偶然性和片面性；
（3）圖乙中，支點(diǎn)位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，杠桿右端下沉，說明杠桿右端偏重，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；
杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接測量力臂，且可以排除杠桿自重對杠桿平衡的影響．
（2）杠桿平衡后，若在A點(diǎn)掛4個鉤碼，則左邊的重力為4G，
又因?yàn)榱Ρ跲A=3L，左邊力臂OB=2L，
所以，由杠桿的平衡條件（F₁l₁=F₂l₂）可得：4G×3L=F₁×2L．
解得F₁=6G，即應(yīng)在B點(diǎn)應(yīng)掛6個鉤碼，才能使杠桿恢復(fù)平衡；
僅根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)測出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有片面性和偶然性，并不可靠；為得出普遍結(jié)論，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而得出結(jié)論．
（3）圖乙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對杠桿平衡產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：
（1）左；測量力臂；（2）6；  不合理；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論不具有普遍性；（3）杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)結(jié)論有影響．

點(diǎn)評 杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡．