Question

【題目】如圖甲所示是小明探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)右端下沉。此時(shí)，小明應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向____調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡；

（2）接著，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼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：__（用字母表示）。小紅認(rèn)為小明這樣得出的結(jié)論不合理，理由是____；

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小華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)利用如圖乙所示的裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與小明所得的杠桿平衡條件不相符，其原因是___；

（4）杠桿不處于水平位置能否平衡？小紅認(rèn)為能平衡。于是她每次讓杠桿傾斜時(shí)靜止，做這個(gè)實(shí)驗(yàn)也得出了杠桿平衡條件，小紅這種方案與小明讓杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較，你認(rèn)為哪個(gè)實(shí)驗(yàn)方案好？

____的實(shí)驗(yàn)方案好；理由是_____。

Answer 1

【答案】左 F1l1=F2l2 只做了一次實(shí)驗(yàn)，結(jié)論具有偶然性 杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響 小明 便于讀出力臂

【解析】

(1)[1]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，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)，直到杠桿在水平位置靜止，杠桿在水平位置平衡。

(2)[2][3]小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡，設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G，杠桿一個(gè)的長(zhǎng)度為l，得到

4G×3l=6G×2l

由此得到杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2，實(shí)驗(yàn)中只有一次實(shí)驗(yàn)就總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)論很具有偶然性，不具有普遍性，因此這樣得出的結(jié)論不合理。

(3)[4]圖乙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿自身的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大。

(4)[5][6]只要杠桿的動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，杠桿就能平衡，杠桿平衡不一定在水平位置，在其它位置，杠桿也可以平衡，杠桿在水平位置平衡，力與杠桿垂直，力臂在杠桿上，力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，便于測(cè)量力臂大小，同時(shí)消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響，便于實(shí)驗(yàn)操作與測(cè)量；由此可見，杠桿在水平位置平衡好，即小明的實(shí)驗(yàn)方案好。