Question

14．在做研究杠桿平衡的條件實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；如發(fā)現(xiàn)杠桿如圖a所示右端偏高，則可將杠桿兩端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)杠桿如圖b所示處于靜止，則杠桿平衡（平衡/不平衡），要使杠桿在水平位置平衡，可以通過(guò)將鉤碼向右移動(dòng)（或增減鉤碼）（填寫(xiě)一種可行的做法即可）．

（1）小紅根據(jù)圖c所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的杠桿平衡條件是：“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”．為了說(shuō)明這一結(jié)論并不正確，可以用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)沿斜向下（豎直向下/斜向上/斜向下）拉杠桿并測(cè)出力的大小進(jìn)行驗(yàn)證．
（2）小華根據(jù)圖c所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的杠桿平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂．你認(rèn)為他這樣就得出結(jié)論是否合理？不合理；簡(jiǎn)述理由：只做一次實(shí)驗(yàn)，結(jié)論具有偶然性．

Answer 1

分析 杠桿在使用前應(yīng)調(diào)節(jié)其在水平位置平衡；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，左邊下沉，說(shuō)明水平時(shí)左邊的力與力臂乘積較大，應(yīng)減小左邊的力與力臂的乘積或增大右邊的力與力臂的乘積．
在探究過(guò)程中，要通過(guò)移動(dòng)鉤碼或增減鉤碼來(lái)使杠桿平衡．
（1）小紅得出的杠桿平衡條件是：“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”，是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，不一定帶有普遍性．因此在此實(shí)驗(yàn)中為驗(yàn)證不是力與支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離的乘積，所以再設(shè)計(jì)一個(gè)方向不在豎直方向的拉力的杠桿平衡．
（2）小華只由一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)就得出結(jié)論，應(yīng)該多做幾次，得到多組數(shù)據(jù)，分析得出規(guī)律．

解答 解：實(shí)驗(yàn)前先要調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使其在水平位置平衡，這是為使杠桿所受的重力通過(guò)支點(diǎn)，從而可以不考慮杠桿的重力對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)的影響；
圖b中杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以也是一種平衡狀態(tài)，此時(shí)杠桿右高左低，要使杠桿在水平位置平衡，可以通過(guò)將鉤碼向右移動(dòng)（或增減鉤碼）來(lái)實(shí)現(xiàn)；
（1）因杠桿仍在水平位置平衡，所以設(shè)計(jì)的拉力方向不要與杠桿垂直即可，即可以用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)沿斜向下拉杠桿并測(cè)出力的大小進(jìn)行驗(yàn)證．此時(shí)，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離不再是力臂，這樣做得到結(jié)論就不能是：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．
（2）在探究性實(shí)驗(yàn)中，小華應(yīng)進(jìn)行多次試驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)去總結(jié)結(jié)論，只做一次實(shí)驗(yàn)，結(jié)論具有偶然性．
故答案為：水平；右；平衡； 將鉤碼向右移動(dòng)（或增減鉤碼）；
（1）斜向下；
（2）不合理；只做一次實(shí)驗(yàn)，結(jié)論具有偶然性．

點(diǎn)評(píng) 解題關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是知道杠桿水平平衡可便于測(cè)量力臂；二是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母．三注意力臂與支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，不能相提并論，它們相等是有條件的．