Question

3．根據(jù)“探究杠桿的平衡條件”實驗要求，完成下列各題：

（1）實驗開始時，杠桿的位置如圖甲所示．小明通過調(diào)節(jié)杠桿右端的螺母向右移動（左/右），使杠桿在水平位置平衡，然后進行下面的實驗探究．
（2）要使圖乙中杠桿平衡，應(yīng)在a處掛1個鉤碼（題中的每個鉤碼都是相同的）．
（3）當(dāng)彈簧測力計由圖丙的豎直地拉著變成傾斜地拉著，使杠桿在水平位置靜止時，彈簧測力計的示數(shù)將變大（變大/不變/變�。�．
（4）有同學(xué)根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)，得到如下結(jié)論：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離．這個結(jié)論與杠桿的平衡條件不符，原因是實驗過程中沒有②（選填序號：①改變力的大�。虎诟淖兞Φ姆较�；③改變力的作用點；④多次進行實驗）．
（5）小明對原來裝置進行改裝如丁圖，與丙圖比較，同樣用豎直向上的力，將兩個相同的鉤碼，提升相同的高度，機械效率高的是丙（丙/�。﹫D；若利用丁圖，小明兩次將鉤碼分別掛在A點和C點，使鉤碼上升同樣的高度，那么機械效率C（A/C/一樣）的高．
（6）在實驗中，多次改變力和力臂的大小主要是為了D，實驗得出杠桿平衡的條件是F₁L₁=F₂L₂
A．減小摩擦                      B．使每組數(shù)據(jù)更準確
C．多次測量取平均值減小誤差      D．獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．

Answer 1

分析 （1）杠桿平衡調(diào)節(jié)原則是：右低將平衡螺母左調(diào)，左低將平衡螺母右調(diào)；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件求出a處掛鉤碼的個數(shù)；
（3）阻力和阻力臂不變，根據(jù)題意判斷動力臂如何變化，然后由平衡條件判斷彈簧測力計示數(shù)如何變化；
（4）從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；
（5）通過比較額外功的大小比較機械效率高低；
（6）為得出普遍結(jié)論，應(yīng)進行多次實驗，測出多組實驗數(shù)據(jù)；杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂．

解答 解：
（1）杠桿右端高，說明水平時重心在支點左邊，所以應(yīng)將平衡螺母右調(diào)，使重心右移，杠桿才能平衡；
（2）設(shè)杠桿的分度值為L，一個鉤碼的重為G，根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，2G×2L=nG×4L，n=1（個）；
（3）當(dāng)彈簧測力計逐漸向左傾斜時，阻力和阻力臂不變，彈簧測力計拉力F的力臂變小，由杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，可知彈簧測力計的拉力變大；
（4）“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向，故②正確；
（5）丙與丁相比，丁要克服更多的額外功，所以丁機械效率更低，丙的機械效率更高；
鉤碼在A點，要提高相同的高度，彈簧測力計上升的高度更大，克服杠桿的重力做功更多，機械效率更低，所以在C點時機械效率更高；
（6）做多次實驗，測出多組實驗數(shù)據(jù)的目的是：避免實驗的偶然性和結(jié)論的片面性，得出普遍結(jié)論，歸納出物理規(guī)律，故D正確；
杠桿平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂．
故答案為：（1）右；（2）1；（3）變大；（4）②；（5）丙；C；（6）D；F₁L₁=F₂L₂．

點評 杠桿處于水平位置平衡時，豎直作用在杠桿上的力的力臂在杠桿上，傾斜作用在杠桿上力的力臂在杠桿以外的位置上，力臂變小，力會變大．同時，本題還考查了利用杠桿的平衡條件來對杠桿的動態(tài)平衡情況進行分析，是我們應(yīng)該掌握的．