Question

11．如圖所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼（每個(gè)鉤碼重0.5N）若干個(gè)．
（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿水平平衡．這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測(cè)量力臂．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：F₁l₁=F₂l₂．他這樣得出的結(jié)論是否合理？不合理，由一次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，具有偶然性，應(yīng)多做幾次實(shí)驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)，得出普遍性的規(guī)律；為什么？
（3）圖中，杠桿在水平位置平衡，如果這時(shí)在兩側(cè)鉤碼下各增加一個(gè)相同的鉤碼，杠桿的A端將下沉．
（4）取走掛在B處的鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向下拉，使杠桿再一次在原位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為1.5N，如果改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，使之斜向左下方，杠桿仍在原位置平衡，則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變大（填“變大”、“變小”、“不變”）

Answer 1

分析 （1）杠桿水平平衡時(shí)，力的方向豎直向下，力臂在水平方向即在杠桿上，便于測(cè)量力臂；
（2）杠桿的平衡條件為F₁l₁=F₂l₂，在實(shí)驗(yàn)中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，故他這樣做不合理；
（3）用杠桿的平衡條件來(lái)判斷，力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁l₁=F₂l₂可求，改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，使之斜向左下方，杠桿仍在原位置平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的力臂變小，可判斷彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)變大．

解答 解：
（1）杠桿在水平平衡時(shí)，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂；
（2）由一次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，具有偶然性，應(yīng)多做幾次實(shí)驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)，得出普遍性的規(guī)律；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁l₁=F₂l₂，力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉，由圖可知A端力臂大，故A端下沉；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁l₁=F₂l₂，4×0.5N×3L=F_彈×4L
F_彈=$\frac{4×0.5N×3L}{4L}$=1.5N；
改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，使之斜向左下方，拉力的力臂變小，可判斷彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)變大．
故答案為：（1）力臂  （2）F₁l₁=F₂l₂，不合理，（由一次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，具有偶然性，應(yīng)多做幾次實(shí)驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)，得出普遍性的規(guī)律）；
（3）A  （4）1.5N，變大．

點(diǎn)評(píng) 這是一道探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)題，掌握實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；杠桿在水平位置平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿還在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大這是常見(jiàn)的一種題型．