Question

14．在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，采用了如圖1所示的實驗裝置．
（1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時，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，此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對應(yīng)的刻度值就等于力臂．
（3）實驗的結(jié)果如下表所示．

動力（F1/N）	動力臂（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)分析實驗數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動力+動力臂=阻力+阻力臂
乙同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂
兩個同學(xué)都認(rèn)為自己是對的，對方是錯誤的．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)論僅從部分實驗數(shù)據(jù)分析得到，不是所有實驗數(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個鉤碼，改用彈簧測力計在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡，若此時將彈簧測力計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，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂，同時杠桿的重心通過支點，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；
（2）根據(jù)杠桿的特點，結(jié)合力臂的概念分析解答，知道力臂是從支點到力的作用線的距離；
（3）實驗結(jié)論必須要具有合理性、科學(xué)性，要符合物理規(guī)律；同時要多做幾次實驗，合理分析才能得出正確的結(jié)論；
（4）阻力和阻力臂不變時，動力臂減小，動力變大．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡；圖中的杠桿左端高、右端低，說明此時杠桿的重心在支點右邊，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．此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對應(yīng)的刻度值就等于力臂．
（3）甲組只通過三組特殊的數(shù)據(jù)，即動力和動力臂與阻力和阻力臂之和都是9、7、6就得出結(jié)論，過于片面；實驗應(yīng)該至少在三次以上，且數(shù)據(jù)不要是幾個特殊的數(shù)字，這樣才能分析確定出實驗現(xiàn)象中的普遍規(guī)律，而且甲組是：動力+動力臂=阻力+阻力臂，類似的不同的物理量之間相加，是沒有意義的；乙同學(xué)分析所有實驗數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動力×動力臀=阻力×阻力臂，是正確的，科學(xué)的．
（4）用彈簧測力計在C位置豎直向上拉，使杠桿保持水平平衡．若此時將彈簧測力計改為向右上方斜拉，要使杠桿繼續(xù)保持水平平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大，彈簧測力計示數(shù)變大．
故答案為：（1）水平；左； （2）垂直；力臂； （3）乙；甲；（4）變大．

點評 初中物理實驗進(jìn)行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(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．同時注意測得的數(shù)據(jù)應(yīng)具有普遍性，不同的物理量之間不能相加減．