Question

1．根據(jù)“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)要求，完成下列各題：

（1）杠桿平衡，是指杠桿靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)．
（2）該實(shí)驗(yàn)中所用的器材有鐵架臺(tái)、帶刻度的杠桿、鉤碼、彈簧夾和彈簧測(cè)力計(jì)．某同學(xué)先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿的右端翹起如圖1所示，他可以通過調(diào)節(jié)左端的平衡螺母向右移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測(cè)量力臂．
（3）如果采用圖2-甲的方法實(shí)驗(yàn)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)由圖甲豎直的拉著變成圖2-乙傾斜的拉著，使杠桿在水平位置靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（4）小明同學(xué)做了二次試驗(yàn)，得到當(dāng)杠桿平衡時(shí)如表中記錄的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	動(dòng)力F1（N）	動(dòng)力臂L1（cm）	阻力F2（N）	阻力臂L2（cm）
1	2	12	6	4
2	4	16	2	8

這兩組數(shù)據(jù)中，可以肯定序號(hào)2的一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，如果他的操作正確，鉤碼的重量和力臂的值也沒有錯(cuò)，那么此組數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤的原因是動(dòng)力臂測(cè)量錯(cuò)誤．
（5）改變力和力臂的數(shù)值，實(shí)驗(yàn)三次的目的是C
A、從三次試驗(yàn)中選取最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；       B、三次測(cè)量取平均值，減小實(shí)驗(yàn)誤差；
C、從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得到普遍規(guī)律；           D、利用控制變量法．
（6）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是F₁L₁=F₂L₂．

Answer 1

分析 （1）杠桿的平衡狀態(tài)包括兩種：靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；
（2）探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，一定要有帶有刻度的杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、線（彈簧夾）和鉤碼，其中的鉤碼可以代替杠桿的阻力和動(dòng)力；
根據(jù)杠桿的平衡條件可知，杠桿傾斜時(shí)，杠桿的重心偏向杠桿下沉的一端，左、右兩端的螺母（或一端的螺母）要向杠桿上翹的一端調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，便于測(cè)量力臂；
（3）動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的同側(cè)時(shí)，二力的方向相反；阻力和阻力臂不變時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大；
（4）分析杠桿兩端的力與力臂的乘積是否相等，找出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)序號(hào)；
（5）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；
（6）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看F₁×L₁與F₂×L₂有什么關(guān)系，從而得出結(jié)論．

解答 解：
（1）杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；
（2）在“研究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用器材有帶有刻度的杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、線（彈簧夾）和鉤碼等；
由圖示左端下沉，右端上翹，說明杠桿左邊較重，他可以調(diào)節(jié)右端的螺母，使它向右移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡，便于從杠桿上直接讀出力臂的大小；
（3）彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿平衡，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí)，拉力力臂為支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為2的數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)₁L₁≠F₂L₂，所以實(shí)驗(yàn)2中數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤；
動(dòng)力臂錯(cuò)誤，由杠桿平衡條件知：2N×L₁=2N×8cm，L₁=4cm；
（5）只通過一次測(cè)量，數(shù)據(jù)具有偶然性，進(jìn)行多次測(cè)量是為了尋找普遍規(guī)律，故C正確；
（6）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（F₁L₁=F₂L₂）．
故答案為：（1）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）彈簧測(cè)力計(jì)；右；水平位置；便于測(cè)量力臂；（3）變大；（4）2；動(dòng)力臂測(cè)量錯(cuò)誤；（5）C；（6）F₁L₁=F₂L₂．

點(diǎn)評(píng) 此題為杠桿平衡條件探究實(shí)驗(yàn)，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用杠桿平衡條件即可正確解題，本題難度不大．