Question

18．如圖是學(xué)習(xí)小組同學(xué)研究杠桿知識的實驗裝置，每個鉤碼重為0.5N．

（1）小柯同學(xué)的實驗：杠桿在圖示位置靜止，他從圖中分別測出力臂L₁是L₂的兩倍，他預(yù)計彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)該是0.25N．在讀數(shù)以后，他發(fā)現(xiàn)比他預(yù)期的值明顯偏大，請你指出其錯誤之處動力臂測量錯誤．
（2）小妍同學(xué)的實驗：實驗時豎直向上拉著彈簧測力計，杠桿在圖示位置靜止．若用杠桿平衡條件計算，拉力的實際值比理論值要大，她和小組同學(xué)分析后認為杠桿即使不在水平位置平衡也不會造成示數(shù)的偏大．那么，你認為實際值偏大的原因是杠桿自重的影響．
（3）我們在探究杠桿的平衡條件的實驗中沒有考慮杠桿轉(zhuǎn)軸處的摩擦力，是因為摩擦力較小所以可以不考慮對實驗的影響，這種突出問題的主要方面，忽略次要因素，是科學(xué)中經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法．以下四個實例中所用研究方法與此相同的是C
A．選用質(zhì)量相同的物體探究重力勢能與高度的關(guān)系
B．用小球撞開物體的距離來比較小球的動能大小
C．在做“探究二力平衡條件”實驗時，選用質(zhì)量較小的硬紙片
D．選用2Ω和8Ω兩個電阻串聯(lián)代替10Ω的電阻．

Answer 1

分析 （1）由圖甲可見，實驗中拉力的方向沒有豎直向下，導(dǎo)致力臂不能從杠桿上正確讀出；
（2）若杠桿的支點在杠桿的中點處，此時重力恰好作用在支點，若不在中點，此時杠桿的平衡會受重力的影響；
（3）物理研究中常常用到“控制變量法”、“等效替代法”、“模型法”、“類比法”、“轉(zhuǎn)換法”等方法．

解答 解：（1）圖甲實驗中，拉力的方向向右傾斜，L₁不是F₁的力臂，F(xiàn)₁的力臂比L₁小，F(xiàn)₁的力臂不是L₂的兩倍，根據(jù)杠桿平衡條件可知，彈簧測力計的示數(shù)比他預(yù)期的值明顯偏大；
（2）由于杠桿有自重，桿的重心在桿的中點，方向豎直向下，重力與鉤碼同時使杠桿向順時針方向轉(zhuǎn)動，所以彈簧測力計的示數(shù)偏大；
（3）A、選用質(zhì)量相同的物體探究重力勢能與高度的關(guān)系，是控制變量法，故A錯誤；
B、用小球撞開物體的距離來比較小球的動能大小，是轉(zhuǎn)換法，故B錯誤；
C、在做“探究二力平衡條件”實驗時，選用質(zhì)量較小的硬紙片，小卡片的重力很小，可以忽略對實驗的影響，故C正確；
D、選用2Ω和8Ω兩個電阻串聯(lián)代替10Ω的電阻，是等效替代法，故D錯誤；
故答案為：（1）動力臂測量錯誤；（2）杠桿自重的影響；（3）C．

點評 杠桿平衡條件是杠桿平衡計算的基礎(chǔ)內(nèi)容，一定要掌握．