Question

7．在研究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)前杠桿傾斜情況如圖（A）所示，為使它在水平位置平衡，可將左端的平衡螺母向左（選填“左”、“右”）移動(dòng)．使杠桿在水平位置平衡的好處是便于從杠桿上直接讀取力臂．
（2）實(shí)驗(yàn)中共有10個(gè)相同的鉤碼，如圖（B）所示，杠桿上每格等距，

當(dāng)在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼時(shí)，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？（請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種方案）
答：①在C處掛上6個(gè)鉤碼；②在D處掛上4個(gè)鉤碼．
（3）如果某組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前猜想杠桿平衡的條件可能是“動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂”．他們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，獲得了如下表所示的數(shù)據(jù)：

動(dòng)力F1（N）	動(dòng)力臂l1（cm）	阻力F2（N）	阻力臂l2（cm）
4	5	5	4

于是，他們分析了所得的數(shù)據(jù)，認(rèn)為自己的猜想得到了驗(yàn)證，請(qǐng)你指出他們的實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題．
答：從一次實(shí)驗(yàn)便得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，結(jié)論具有片面性和偶然性；
（4）此實(shí)驗(yàn)得出的正確結(jié)論是動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．

Answer 1

分析 （1）杠桿右端下沉，說(shuō)明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過(guò)程的目的是為了使杠桿的自重對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)；
（2）由杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，判斷出右邊四個(gè)鉤碼掛3格處時(shí)，左邊應(yīng)是幾個(gè)鉤碼應(yīng)掛幾格處；
（3）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，在實(shí)驗(yàn)中，為得出普遍結(jié)論應(yīng)改變實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行多次測(cè)量

解答 解：（1）發(fā)現(xiàn)杠桿左端高、右端低，杠桿重心應(yīng)左移，應(yīng)將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調(diào)節(jié)，直至杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來(lái)，所以這樣做的好處是便于從杠桿上直接讀取力臂；
（2）設(shè)每個(gè)鉤碼重G，每格長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼時(shí)，4G×3L=12GL，
根據(jù)杠桿的平衡條件，在不超過(guò)總數(shù)10個(gè)鉤碼的前提下，有如下方案可供選擇：
2G×6L=12GL，即在G處掛2鉤碼；
3G×4L=12GL，即在E處掛3鉤碼；
4G×3L=12GL，即在D處掛4鉤碼；
6G×2L=12GL，即在C處掛6鉤碼．
（3）由題意知，該同學(xué)進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)便得出了結(jié)論，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較特殊，所以結(jié)論具有片面性和偶然性，從一次實(shí)驗(yàn)是不能得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)論的，這里存在很大的偶然性；應(yīng)改變力和力臂，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論．
（4）此實(shí)驗(yàn)得出的正確結(jié)論是“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”
故答案為：（1）左；便于從杠桿上直接讀取力臂；（2）①在C處掛上6個(gè)鉤碼，②在D處掛上4個(gè)鉤碼；（3）從一次實(shí)驗(yàn)便得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，結(jié)論具有片面性和偶然性；（4）動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂

點(diǎn)評(píng) 此題是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，難度不大，為得出普遍結(jié)論，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．