Question

如圖是研究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)前，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向

左

（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在

水平

位置平衡，這樣做的目的是為了

方便讀出力臂

；
（2）如圖所示杠桿每格都是等距離，當(dāng)在A點(diǎn)掛4個鉤碼時，你應(yīng)該如何操作才能使杠桿重新平衡？請說出兩種方法．方法①

杠桿的右邊第二格處掛6個鉤碼

；方法②

右邊第四格處掛3個鉤碼

；（實(shí)驗(yàn)時只有10個相同的鉤碼供你使用）．

實(shí)驗(yàn)次序	動力F1/N	動力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2.0	5	1.0	10
2	2.0	10	2.0	10
3	3.0	10	2.0	15

（3）分析上表，可得杠桿的平衡條件為：

F₁L₁=F₂L₂

．
（4）實(shí)驗(yàn)中，改變支點(diǎn)兩側(cè)的鉤碼位置和個數(shù)，一般要做多次實(shí)驗(yàn)，得到多組數(shù)據(jù)并分析，這樣做的目的是：

尋找杠桿平衡的普遍規(guī)律

．

Answer 1

分析：（1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，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，并且杠桿在水平位置平衡，此時力與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；
（2）設(shè)杠桿每一個小格代表L，一個鉤碼的重為G，當(dāng)杠桿左端的力和力臂的乘積等于杠桿右端的力和力臂的乘積時，杠桿平衡，否則杠桿不平衡；
（3）掌握杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂．根據(jù)數(shù)據(jù)分析，得出力和力臂乘積之間的關(guān)系；
（4）探究實(shí)驗(yàn)時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．

解答：解：（1）杠桿重心左移應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直至重心移到支點(diǎn)處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)的影響；力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)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(biāo)尺刻度上直接讀出來；
（2）設(shè)每一個鉤碼的重力為G，杠桿每一個小格的長度為L，
杠桿左邊力和力臂的乘積：4G×3L=12GL，
使杠桿右邊的力和力臂的乘積為12GL即可，
所以杠桿的右邊第二格處掛6個鉤碼；或右邊第四格處掛3個鉤碼；或右邊第六格處掛2個鉤碼．
（3）由表格中數(shù)據(jù)知，第一組數(shù)據(jù)力和力臂的乘積都為10N?cm；第二組數(shù)據(jù)力和力臂的乘積都為20N?cm，第三組數(shù)據(jù)力和力臂的乘積都為30N?cm，可得杠桿平衡條件為：F₁L₁=F₂L₂．
（4）實(shí)驗(yàn)中多次測量設(shè)計為了尋找杠桿平衡的普遍規(guī)律．
故答案為：
（1）左；水平；方便讀出力臂；
（2）①杠桿的右邊第二格處掛6個鉤碼；②右邊第四格處掛3個鉤碼；
（3）F₁L₁=F₂L₂；
（4）尋找杠桿平衡的普遍規(guī)律．

點(diǎn)評：（1）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，因此在此實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(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．