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（杠桿上每小格長為2cm）、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，主要是為了便于測量力臂大小，因此應(yīng)將如圖甲所示杠桿左端的平衡螺母適當(dāng)往右（選填“左”或“右”）調(diào)．
（2）杠桿在水平位置平衡后，小明在杠桿A點(diǎn)處掛上2個(gè)鉤碼，做為動(dòng)力F₁，B點(diǎn)處掛上1個(gè)鉤碼，作為阻力F₂，杠桿恰好在水平位置平衡，如圖乙所示，分別測量出兩個(gè)力的力臂L₁和L₂，計(jì)算后發(fā)現(xiàn)：F₁L₁=F₂L₂，便得出杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂．但小紅認(rèn)為小明這種實(shí)驗(yàn)處理方法是不完善的，理由是只有一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性．
（3）接著，小明提出新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究，在杠桿D點(diǎn)處掛上2個(gè)鉤碼，用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)處豎直向上拉使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)．以彈簧測力計(jì)的拉力為動(dòng)力F₁′，鉤碼對(duì)杠桿的拉力為阻力F₂′，多次調(diào)整力和力臂的大小進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)：F₁′L₁′總是大于F₂′L₂′，其原因主要是杠桿自身重力作用的影響．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移；杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（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）圖丙中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響．

解答 解：
（1）為了便于測量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），只通過一次測量，數(shù)據(jù)具有偶然性，不具備普遍性；
（3）圖丙中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿自身的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）力臂；右；（2）只有一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性；（3）杠桿自身重力．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程，從原理到實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)分析等，考查較為全面，是我們應(yīng)該掌握的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)．