Question

14．在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，都應(yīng)該使它在水平位置平衡．根據(jù)圖示杠桿所處的位置，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)整（填“右”或“左”）．
（2）掛上鉤碼、正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡，此時(shí)掛在杠桿上的鉤碼施加的動(dòng)力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對(duì)應(yīng)的刻度值就等于力臂．
（3）實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表所示．

動(dòng)力（F1/N）	動(dòng)力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	6	6	3
2	5	5	2
4	2	2	4
3	6	9	2
3	4	2	6
4	4	2	8

甲同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂
乙同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂
兩個(gè)同學(xué)都認(rèn)為自己是對(duì)的，對(duì)方是錯(cuò)誤的．那么你認(rèn)為他們中正確的應(yīng)該是乙同學(xué)．原因是甲同學(xué)的結(jié)論僅從部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到，不是所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都滿足他總結(jié)的結(jié)論．
（4）如圖2所示，在B位置仍掛2個(gè)鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡，若此時(shí)將彈簧測(cè)力計(jì)方向改為向右上方斜拉，要使杠桿仍然保持水平平衡，拉力F的大小將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂，同時(shí)杠桿的重心通過(guò)支點(diǎn)，消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響；
（2）根據(jù)杠桿的特點(diǎn)，結(jié)合力臂的概念分析解答，知道力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論必須要具有合理性、科學(xué)性，要符合物理規(guī)律；同時(shí)要多做幾次實(shí)驗(yàn)，合理分析才能得出正確的結(jié)論；
（4）阻力和阻力臂不變時(shí)，動(dòng)力臂減小，動(dòng)力變大．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡；圖中的杠桿左端高、右端低，說(shuō)明此時(shí)杠桿的重心在支點(diǎn)右邊，應(yīng)將杠桿的重心向左移，所以應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，杠桿才能平衡；
（2）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡．此時(shí)掛在杠桿上的鉤碼施加的動(dòng)力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對(duì)應(yīng)的刻度值就等于力臂．
（3）甲組只通過(guò)三組特殊的數(shù)據(jù)，即動(dòng)力和動(dòng)力臂與阻力和阻力臂之和都是9、7、6就得出結(jié)論，過(guò)于片面；實(shí)驗(yàn)應(yīng)該至少在三次以上，且數(shù)據(jù)不要是幾個(gè)特殊的數(shù)字，這樣才能分析確定出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中的普遍規(guī)律，而且甲組是：動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂，類似的不同的物理量之間相加，是沒(méi)有意義的；乙同學(xué)分析所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臀=阻力×阻力臂，是正確的，科學(xué)的．
（4）用彈簧測(cè)力計(jì)在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡．若此時(shí)將彈簧測(cè)力計(jì)改為向右上方斜拉，要使杠桿繼續(xù)保持水平平衡，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大．
故答案為：（1）水平；左； （2）垂直；力臂； （3）乙；甲；（4）變大．

點(diǎn)評(píng) 初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量有些是為了求平均值，使測(cè)得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件就是為了尋找普遍規(guī)律．同時(shí)注意測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)具有普遍性，不同的物理量之間不能相加減．