Question

8．實驗臺上有如下實驗器材：一個帶支架且有刻度的杠桿如圖所示，一個量程為0～5N的彈簧測力計、十個質(zhì)量均為100g的鉤碼和兩段細繩．請利用上述實驗器材設計一個實驗，證明“當杠桿在水平位置平衡時，如果阻力和阻力臂保持不變，則動力與動力臂成反比”．
（1）本實驗需要控制的不變量是阻力和阻力臂；
（2）本實驗中的自變量是動力臂，改變自變量的方法是動力作用線到支點的距離；
（3）畫出記錄實驗數(shù)據(jù)的表格．

Answer 1

分析 （1）（2）實驗中分別改變動力變化量和動力臂變化量，觀察在阻力和阻力臂不變時，動力變化量和動力臂變化量的關系．
（3）實驗中為了使實驗結論更具有普遍性，要進行多次實驗．所以實驗表格中要包括實驗次數(shù)、動力、動力臂．

解答 解：（1）以鉤碼的重力為阻力，以彈簧測力計的拉力為動力，在不改變阻力和阻力臂的情況下，改變掛動力臂大小，用彈簧測力計拉杠桿使其在水平位置平衡，并記錄相關數(shù)據(jù)，最后對數(shù)據(jù)進行分析歸納，得出結論；所以實驗中需要控制的不變量是阻力和阻力臂．
（2）實驗中自變量是動力臂，動力臂是指動力作用線到支點的距離，改變自變量的方法是通過改變彈簧測力計的作用點或作用力的方向從而改變動力作用線到支點的距離；
（3）在記錄實驗數(shù)據(jù)時，阻力和阻力臂保持不變，所以應記錄包括動力、動力臂；為獲得普遍性規(guī)律，應多測量幾組實驗數(shù)據(jù)．
實驗數(shù)據(jù)記錄表格：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
L/m
F/N

故答案為：（1）阻力和阻力臂；（2）動力臂；改變動力作用線到支點的距離；（3）表格同上．

點評 本題實驗設計時注意兩點：一是分析實驗的條件（阻力和阻力臂保持不變）；二是為了使測得的數(shù)據(jù)更準確，應設計進行多次測量．