Question

15．在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）若實驗前沒有掛鉤碼時杠桿靜止在圖甲所示位置，應將右端的平衡螺母向右（左、右）適當調(diào)節(jié)．
（2）在實驗時，應使杠桿在水平位置平衡，其目的是便于測量力臂．
（3）實驗中共有6個鉤碼，杠桿上每格距離相等，調(diào)節(jié)好杠桿后，在杠桿左邊、離支點兩格的A處掛有3個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿在水平位置平衡，在杠桿右邊的第三格處掛2個鉤碼
（4）圖丙是小明同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在表中．

實驗次數(shù)	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1.5	10	1	A
2	1	20	2	10
3	1	20	1.5	10

①請將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整．A：L₂=15cm
②小明的第三次實驗存在錯誤，錯誤的原因是彈簧測力計未與杠桿垂直，力臂不沿杠桿的方向，動力臂測量錯誤．
③該實驗中，小明進行了多次測量，其目的是使實驗結(jié)論具有普遍性．
④在第三次實驗中，若測力計由圖示位置勻速轉(zhuǎn)到豎直位置，該過程中測力計的示數(shù)會變小（變大，不變，變�。�．
⑤從該實驗中我們可以歸納出杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時，應將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；
（2）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件進行計算；
（4）①根據(jù)一次實驗圖示讀出對應的數(shù)據(jù)填入表格；
②正確理解力臂的概念：從支點到力的作用線的距離；
③實驗規(guī)律應建立在多次測量的基礎上，以避免得到偶然性的結(jié)論；
④根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，當F₂L₂不變時，如L₁變化，F(xiàn)₁的變化與L₁的變化相反；
⑤杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．

解答 解：
（1）由圖知，杠桿靜止時右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡；
（3）利用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂計算得知，在杠桿右邊、離支點3格的B處掛有2個鉤碼；
（4）①由丙圖第一次實驗知，L₂=3×5cm=15cm；
②第3次實驗，彈簧測力計未與杠桿垂直，所以力臂不沿杠桿的方向，圖中L₁的測量錯誤；
③本實驗中進行多次測量的目的是：避免實驗次數(shù)過少，導致實驗結(jié)論具有偶然性，便于從中尋找規(guī)律；
④彈簧測力計由斜向下拉改為豎直向下拉時，F(xiàn)₂和L₂都不改變，力臂L₁增大了，根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，故彈簧測力計的示數(shù)將變��；
⑤由表格中數(shù)據(jù)知，杠桿平衡滿足的條件是：F₁L₁=F₂L₂．
故答案為：（1）右；（2）水平；力臂；（3）2；（4）①15；②彈簧測力計未與杠桿垂直，力臂不沿杠桿的方向，動力臂測量錯誤；③使實驗結(jié)論具有普遍性；④變小；⑤F₁L₁=F₂L₂．

點評 （1）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（2）初中物理實驗進行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準確，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．