Question

13．在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，采用了如圖所示的實驗裝置．
（1）調(diào)節(jié)平衡時，都應該使它在水平位置平衡．根據(jù)圖示杠桿所處的位置，應將平衡螺母向左調(diào)整（填“右”或“左”）．
（2）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡．此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對應的刻度值就等于力臂．
（3）某小組同學在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，同時調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡，你認為他們的做法是錯誤的．
（4）實驗的結(jié)果如表所示．

動力（F1/N）	動力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	6	6	3
2	5	5	2
4	2	2	4
3	6	9	2
3	4	2	6
4	4	2	8

甲同學分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是動力+動力臂=阻力+阻力臂；
乙同學分析實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂；
兩個同學都認為自己是對的，對方是錯誤的．那么你認為他們中正確的應該是乙同學．原因是甲同學的結(jié)論部分僅從部分實驗數(shù)據(jù)分析得到，不是所有實驗數(shù)據(jù)都滿足他總結(jié)的結(jié)論．
（5）下列正在使用中的杠桿：用鑷子取砝碼、用扳手擰螺母、用釘錘拔釘子，屬于費力杠桿的是鑷子．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，平衡螺母向上翹的一端移動，使杠桿在水平位置平衡．
（2）實驗結(jié)論必須要具有合理性、科學性，要符合物理規(guī)律；同時要多做幾次實驗，合理分析才能得出正確的結(jié)論．
（3）根據(jù)杠桿的特點，結(jié)合力臂的概念分析解答，知道力臂是從支點到力的作用線的距離．
（4）“杠桿的平衡條件”實驗時，步驟：
a．把杠桿的中點支在支架上，把杠桿調(diào)節(jié)平衡；
b．把鉤碼掛在杠桿的兩邊，改變鉤碼的位置使杠桿水平平衡；
c．記下兩邊的鉤碼的重，用尺量出它們的力臂，記下實驗數(shù)據(jù)；
d．每次實驗前，把杠桿調(diào)節(jié)平衡，改變力和力臂數(shù)值，做三次實驗；
e．求出各次實驗的動力乘以動力臂和阻力乘以阻力臂數(shù)值．
（5）聯(lián)系生活經(jīng)驗，要判斷杠桿的類型，可依據(jù)杠桿的動力臂和阻力臂大小關(guān)系：若動力臂大于阻力臂，則是省力杠桿；若動力臂小于阻力臂，則是費力杠桿；若動力臂等于阻力臂，則為等臂杠桿．

解答 解：（1）杠桿左端上翹，右端下傾，應將杠桿右端螺母向左邊移動一些，并使杠桿在水平位置平衡；
（2）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡．此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與杠桿垂直，掛鉤碼位置所對應的刻度值就等于力臂．
（3）在做“杠桿的平衡條件”實驗時，在杠桿O點位置兩邊分別掛上數(shù)目不等的鉤碼，通過移動懸掛鉤碼的滑片的位置，并調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿重新保持水平，是錯誤的，掛上鉤碼后，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡．
（4）甲組只通過三組特殊的數(shù)據(jù)，即動力和動力臂與阻力和阻力臂都是9、7、6就得出結(jié)論，過于片面；實驗應該至少在三次以上，且數(shù)據(jù)不要是幾個特殊的數(shù)字，這樣才能分析確定出實驗現(xiàn)象中的普遍規(guī)律．
而且甲組是：動力+動力臂=阻力+阻力臂，類似的不同的物理量之間相加，是沒有意義的．
乙同學分析所有實驗數(shù)據(jù)后認為杠桿平衡的條件是：動力×動力臀=阻力×阻力臂，是正確的，科學的．
（5）正在使用的用扳手擰螺母、用釘捶拔釘子，能用較小的動力克服很大的阻力，使用時動力臂大于阻力臂，因而它們屬于省力杠桿；
而在使用用鑷子取砝碼時，杠桿受到的阻力較小，動力臂小于阻力臂，因而是費力杠桿．
故答案為：（1）水平；左；   
（2）垂直；力臂；   
（3）錯誤的；  
（4）乙；甲．   
（5）鑷子．

點評 初中物理實驗進行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件就是為了尋找普遍規(guī)律．同時注意測得的數(shù)據(jù)應具有普遍性，不同的物理量之間不能相加減．