Question

15．在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）若實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí)杠桿靜止在圖甲所示位置，應(yīng)將右端的平衡螺母向右（左、右）適當(dāng)調(diào)節(jié)．
（2）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，其目的是便于測(cè)量力臂．
（3）實(shí)驗(yàn)中共有6個(gè)鉤碼，杠桿上每格距離相等，調(diào)節(jié)好杠桿后，在杠桿左邊、離支點(diǎn)兩格的A處掛有3個(gè)鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿在水平位置平衡，在杠桿右邊的第三格處掛2個(gè)鉤碼
（4）圖丙是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長(zhǎng)5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在表中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)力F1/N	動(dòng)力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1.5	10	1	A
2	1	20	2	10
3	1	20	1.5	10

①請(qǐng)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．A：L₂=15cm
②小明的第三次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，錯(cuò)誤的原因是彈簧測(cè)力計(jì)未與杠桿垂直，力臂不沿杠桿的方向，動(dòng)力臂測(cè)量錯(cuò)誤．
③該實(shí)驗(yàn)中，小明進(jìn)行了多次測(cè)量，其目的是使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性．
④在第三次實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)力計(jì)由圖示位置勻速轉(zhuǎn)到豎直位置，該過(guò)程中測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)變小（變大，不變，變�。�．
⑤從該實(shí)驗(yàn)中我們可以歸納出杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；
（2）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂；
（3）根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行計(jì)算；
（4）①根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)圖示讀出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)填入表格；
②正確理解力臂的概念：從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離；
③實(shí)驗(yàn)規(guī)律應(yīng)建立在多次測(cè)量的基礎(chǔ)上，以避免得到偶然性的結(jié)論；
④根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，當(dāng)F₂L₂不變時(shí)，如L₁變化，F(xiàn)₁的變化與L₁的變化相反；
⑤杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．

解答 解：
（1）由圖知，杠桿靜止時(shí)右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）為了便于測(cè)量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡；
（3）利用杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂計(jì)算得知，在杠桿右邊、離支點(diǎn)3格的B處掛有2個(gè)鉤碼；
（4）①由丙圖第一次實(shí)驗(yàn)知，L₂=3×5cm=15cm；
②第3次實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)未與杠桿垂直，所以力臂不沿杠桿的方向，圖中L₁的測(cè)量錯(cuò)誤；
③本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測(cè)量的目的是：避免實(shí)驗(yàn)次數(shù)過(guò)少，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，便于從中尋找規(guī)律；
④彈簧測(cè)力計(jì)由斜向下拉改為豎直向下拉時(shí)，F(xiàn)₂和L₂都不改變，力臂L₁增大了，根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變小；
⑤由表格中數(shù)據(jù)知，杠桿平衡滿(mǎn)足的條件是：F₁L₁=F₂L₂．
故答案為：（1）右；（2）水平；力臂；（3）2；（4）①15；②彈簧測(cè)力計(jì)未與杠桿垂直，力臂不沿杠桿的方向，動(dòng)力臂測(cè)量錯(cuò)誤；③使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；④變�。虎軫₁L₁=F₂L₂．

點(diǎn)評(píng) （1）探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力與杠桿垂直，力臂的長(zhǎng)度可以直接從杠桿上讀出來(lái)；
（2）初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測(cè)量有些是為了求平均值，使測(cè)得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)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．