Question

17．圖1是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)前，發(fā)現(xiàn)杠桿左端略高于右端，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將螺母向左調(diào)節(jié)．（選填“左”或“右”）
（2）如圖2所示，將一個(gè)鉤碼掛在杠桿左端的P點(diǎn)，用測(cè)力計(jì)分別從A、B、C三點(diǎn)豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡．由表一種的實(shí)驗(yàn)記錄可知：支點(diǎn)O到動(dòng)力作用線的距離越小，所需動(dòng)力越大；所需動(dòng)力的大小與支點(diǎn)O到動(dòng)力作用線的距離成反比（選填“成正比”、“成反比”或“不成比例”）．

表一
實(shí)驗(yàn)序號(hào)	O點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離s（cm）	動(dòng)力的大小F（N）
1	15	2
2	10	3
3	5	6

（3）如圖3所示，將測(cè)力計(jì)掛鉤系于A點(diǎn)，沿不同方向拉測(cè)力計(jì)，使杠桿在水平位置平衡，將各次拉力方向和測(cè)力計(jì)的示數(shù)填入表二．由表二數(shù)據(jù)可知：θ角越小，使杠桿平衡所需動(dòng)力越大．進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)：θ角越小，支點(diǎn)O到動(dòng)力作用線的距離就越�。�（均選填“大”或“小”）

表二
實(shí)驗(yàn)序號(hào)	動(dòng)力方向與杠桿間的夾角θ	動(dòng)力的大小F（N）
4	90°	2
5	45°	2.8
6	30°	4

（4）綜合實(shí)驗(yàn)（2）、（3）可以發(fā)現(xiàn)：在阻力不變時(shí)，使杠桿平衡所需動(dòng)力的大小由支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離決定，該距離叫動(dòng)力臂；動(dòng)力臂越大，所需動(dòng)力越�。�

Answer 1

分析 （1）杠桿的調(diào)節(jié)也跟天平類似，應(yīng)向高的一側(cè)移動(dòng)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡最大的好處就是測(cè)量力臂時(shí)非常方便；
（2）（3）此題研究了當(dāng)阻力不變時(shí)，杠桿平衡時(shí)動(dòng)力的大小與支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)、動(dòng)力的方向之間的關(guān)系，應(yīng)用控制變量法可解決；
（4）根據(jù)杠桿平衡的條件進(jìn)行分析，即動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂．

解答 解：
（1）杠桿的右端低，說(shuō)明這一側(cè)力與力臂的乘積大，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，以減小這一側(cè)的力臂；
（2）當(dāng)阻力不變時(shí)，杠桿平衡時(shí)動(dòng)力的大小與支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)之間的關(guān)系，應(yīng)控制動(dòng)力方向不變，由表一種的實(shí)驗(yàn)記錄可知：支點(diǎn)O到動(dòng)力作用線的距離越小，所需動(dòng)力越大；所需動(dòng)力的大小與支點(diǎn)O到動(dòng)力作用線的距離成反比；
（3）當(dāng)阻力不變時(shí)，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)不變時(shí)，改變動(dòng)力的方向，由表二數(shù)據(jù)可知：θ角越小，使杠桿平衡所需動(dòng)力越大．分析可以發(fā)現(xiàn)：θ角越小，支點(diǎn)O到動(dòng)力作用線的距離就越小，θ越大，動(dòng)力越��；
（4）根據(jù)（2）、（3）的結(jié)論可以發(fā)現(xiàn)：在阻力不變時(shí)，使杠桿平衡所需動(dòng)力的大小由支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離決定，該距離叫動(dòng)力臂；根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動(dòng)力臂越大，所需動(dòng)力越�。�
故答案為：（1）左；（2）大；成反比；（3）大；��；（4）支點(diǎn)到動(dòng)力作用線；�。�

點(diǎn)評(píng) 物理學(xué)中對(duì)于多因素（多變量）的問(wèn)題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題．每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．它是科學(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中．控制變量法是初中物理中常用的探索問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法之一．