Question

13．在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干．

（1）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉（如圖甲所示），如果將杠桿右側(cè)的平衡螺母向右調(diào)到頭了，杠桿左端仍下沉，此時(shí)應(yīng)將杠桿左側(cè)的平衡螺母向右調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止．
（2）某同學(xué)利用圖乙進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，得到的數(shù)據(jù)為F₁=0.5N、l₁=20cm、F₂=1N和l₂=10cm．該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？答：不能．理由是：因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)有偶然性，不能反映普遍規(guī)律．
（3）使杠桿在傾斜一定角度的位置做實(shí)驗(yàn)，也能得出杠桿平衡條件．這種實(shí)驗(yàn)方案與杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較，小明認(rèn)為開始的實(shí)驗(yàn)方案好．小明的理由是：便于讀出力臂大小．
（4）如圖丙所示，當(dāng)在A處掛了三個(gè)鉤碼時(shí)，要使杠桿平衡，應(yīng)在C處掛4個(gè)鉤碼．（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等）．
（5）若某次實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿一端的A點(diǎn)，如圖所示，杠桿平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_a，若在A點(diǎn)斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_b，則F_a小于F_b（填“大于、小于、等于”）

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，無論左端還是右端的平衡螺母都向上翹的一端移動(dòng)．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．
（3）探究杠桿平衡條件時(shí)，杠桿在傾斜一定角度的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，力臂不在杠桿上，不方便測(cè)量；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，重力的力臂為從支點(diǎn)到掛鉤碼處杠桿的長(zhǎng)度，便于讀出力臂大�。�
（4）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂分析解答．
（5）杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，杠桿左端下沉，右端上翹，左右兩端平衡螺母都向上翹的右端移動(dòng)．
（2）不能得出探究結(jié)論；因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)有偶然性，不能反映普遍規(guī)律．
（3）探究杠桿平衡條件時(shí)，杠桿在傾斜一定角度的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，力臂不在杠桿上，不方便測(cè)量；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于讀出力臂大小，故小明認(rèn)為開始的實(shí)驗(yàn)方案好．
（4）設(shè)一鉤碼重為G，杠桿一格為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得：3G×4L=F_C×3L，F(xiàn)_C=4G，故在應(yīng)在C處掛4個(gè)鉤碼．
（5）用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_a，若在A點(diǎn)斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_b，杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大．所以則F_a小于F_b．
故答案為：（1）右；（2）不能；因?yàn)橐淮螌?shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)有偶然性，不能反映普遍規(guī)律；（3）便于讀出力臂大��；（4）4；（5）小于；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡的條件，在實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，以便直接讀出力臂；用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，應(yīng)注意豎直方向拉動(dòng)測(cè)力計(jì)；注意杠桿平衡的條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂的應(yīng)用．