Question

如圖所示，有一可繞中點(diǎn)O轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)細(xì)桿，桿上相鄰刻度線之間的距離都是相等的。小剛用這套實(shí)驗(yàn)器材探究杠桿平衡條件，他使桿在水平位置平衡后，在桿的A刻線處掛了2個鉤碼后，在桿的B刻線處也掛了2個鉤碼，桿在水平位置平衡。當(dāng)他在B刻線處改掛1個鉤碼后，桿失去了平衡。小剛由此得出結(jié)論：只有施加在桿中點(diǎn)兩側(cè)的力大小相等時，桿才能在水平位置平衡。請你利用上述器材通過實(shí)驗(yàn)說明小剛的說法是錯誤的。請你寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 （2分）

Answer 1

主要實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象：   （1分）
（1）使桿在水平位置平衡后，在桿的中點(diǎn)O左側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個鉤碼，在桿的中點(diǎn)O右側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個鉤碼，桿在水平位置平衡；
（2）在桿的中點(diǎn)O左側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個鉤碼，在桿的中點(diǎn)O右側(cè)距O點(diǎn)2格處掛1個鉤碼，桿在水平位置平衡。
分析： （1分）
桿中點(diǎn)兩側(cè)施加的力大小不等，桿在水平位置也平衡了，說明小剛的說法是不正確的。（說明：實(shí)驗(yàn)步驟中不寫（1）不扣分）

試題分析：小剛的關(guān)鍵錯誤在于只改變了一側(cè)的力的大小，而并未進(jìn)一步探究在力相同時，改變力臂同樣可使其平衡，根據(jù)這一思路設(shè)計實(shí)驗(yàn)，可充分說明小剛的說法是錯誤的。
主要實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象：
（1）使桿在水平位置平衡后，在桿的左側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個鉤碼，在桿的右側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個鉤碼，桿在水平位置平衡；
（2）在桿的左側(cè)距O點(diǎn)1格處掛2個鉤碼，在桿的右側(cè)距O點(diǎn)2格處掛1個鉤碼，桿在水平位置平衡。
分析：桿中點(diǎn)兩側(cè)施加的力大小不等，桿在水平位置也平衡了，說明小剛的說法是不正確的。
點(diǎn)評：用實(shí)驗(yàn)來證明一種說法不正確，必須要找出其錯誤的關(guān)鍵點(diǎn)在哪里，然后有針對性地設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明。