Question

10．小明和小紅用圖甲所示的杠桿一起探究杠桿的平衡條件：
（1）先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，杠桿停在如圖甲所示的位置，此時(shí)杠桿處于平衡（填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)．為了使杠桿在水平位置平衡，可以調(diào)節(jié)右端的平衡螺母，使它向左（填“左”或“右”）移動(dòng)．
（2）如乙圖，為了實(shí)驗(yàn)方便，實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)作用在A點(diǎn)應(yīng)該沿方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．如果彈簧測(cè)力計(jì)從M位置移動(dòng)N位置用力使杠桿在水平位置處于平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大，這是因?yàn)閯?dòng)力臂變�。�
（3）小明用調(diào)節(jié)好的杠桿進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)如表：

動(dòng)力/N	阻力/N	動(dòng)力臂/cm	阻力臂/cm
4	2	3	6

于是他得出了杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．你認(rèn)為他的結(jié)論可靠嗎？不可靠；你的依據(jù)是沒(méi)有多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)論具有偶然性．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)，小剛得出杠桿的平衡條件為“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”，你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，為了證明你的判斷，接下來(lái)你的操作是斜著拉動(dòng)測(cè)力計(jì)使杠桿平衡．

Answer 1

分析 （1）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)都稱(chēng)為杠桿平衡；為了使杠桿在水平位置平衡，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；
（2）根據(jù)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂變短，動(dòng)力變大；
（3）要得出杠桿平衡條件，需要多次實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；
（4）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂（重力的方向跟杠桿垂直），同時(shí)能夠消除杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
杠桿平衡條件探究“動(dòng)力×動(dòng)力臂”與“阻力×阻力臂”之間的關(guān)系，力臂不一定是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離．

解答 解：
（1）杠桿停在如圖甲所示的位置，保持靜止?fàn)顟B(tài)，杠桿處于平衡狀態(tài)；由圖可知，杠桿左端上翹，要使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)；
（2）彈簧測(cè)力計(jì)在M位置時(shí)，力臂是紅色的線(xiàn)段；彈簧測(cè)力計(jì)在N位置時(shí)，力臂是綠色的線(xiàn)段．根據(jù)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，阻力和阻力臂都不變，拉力的臂變小，拉力變大，故彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大；
（3）由表格數(shù)數(shù)據(jù)值，通過(guò)一次實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，很具有偶然性．所以不可靠，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；
（4）使杠桿在水平位置平衡，是為了便于測(cè)量力臂；杠桿的平衡條件是動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，所以小明提出的結(jié)論是錯(cuò)誤的；
小明結(jié)論錯(cuò)誤是因?yàn)楦軛U在水平位置平衡，力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，所以要推翻這個(gè)錯(cuò)誤結(jié)論，可以用彈簧測(cè)力計(jì)斜著拉杠桿使其在水平位置平衡．
故答案為：（1）平衡；左；（2）大；動(dòng)力臂變��；（3）不可靠；沒(méi)有多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)論具有偶然性；（4）錯(cuò)誤；斜著拉動(dòng)測(cè)力計(jì)使杠桿平衡．

點(diǎn)評(píng) 調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡和調(diào)節(jié)天平平衡，操作是相同的，都是平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；
杠桿使用前，應(yīng)調(diào)到水平平衡，一是使杠桿的重心調(diào)到支點(diǎn)上，不對(duì)平衡產(chǎn)生影響，二是便于力臂的測(cè)量；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)多做幾次，分析得出結(jié)論：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．