Question

17．在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤架若干個．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量力臂．
（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，如圖甲所示，小明在杠桿上A處掛2個鉤碼，在B點處掛3個鉤碼，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．他這樣得出的結(jié)論是否合理？不合理；為什么？實驗次數(shù)太少，結(jié)論具有偶然性他接下去應(yīng)怎么做？
（3）實驗結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿支點O左側(cè)的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其主要原因可能是：杠桿的自重影響了測量結(jié)果．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心右移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；杠桿在水平位置平衡時，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）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實驗結(jié)論具有普遍性；
（3）圖乙中，支點位于動力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響．

解答 解：
（1）杠桿左端下沉，說明杠桿重心偏左，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就消除了杠桿的自重對實驗的影響；力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；
（2）只有一次實驗總結(jié)實驗結(jié)論是不合理的，一次實驗很具有偶然性，要多進行幾次實驗，避免偶然性；
（3）圖乙中，杠桿的重心不在支點上，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計算出來的數(shù)值偏大．
故答案為：（1）右；水平；力臂；（2）不合理；實驗次數(shù)太少，結(jié)論具有偶然性；（3）杠桿的自重影響了測量結(jié)果．

點評 （1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
（2）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多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律．