Question

11．如圖所示，小明在探究“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)量相同的鉤碼（每個鉤碼重0.5N）若干個．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿水平平衡．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，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6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為：F₁l₁=F₂l₂．他這樣得出的結(jié)論是否合理？不合理，由一次實驗得出結(jié)論，具有偶然性，應(yīng)多做幾次實驗，分析多組數(shù)據(jù)，得出普遍性的規(guī)律；為什么？
（3）圖中，杠桿在水平位置平衡，如果這時在兩側(cè)鉤碼下各增加一個相同的鉤碼，杠桿的A端將下沉．
（4）取走掛在B處的鉤碼，改用彈簧測力計在C點豎直向下拉，使杠桿再一次在原位置平衡，彈簧測力計的拉力為1.5N，如果改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向左下方，杠桿仍在原位置平衡，則測力計的讀數(shù)將變大（填“變大”、“變小”、“不變”）

Answer 1

分析 （1）杠桿水平平衡時，力的方向豎直向下，力臂在水平方向即在杠桿上，便于測量力臂；
（2）杠桿的平衡條件為F₁l₁=F₂l₂，在實驗中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)進行分析，故他這樣做不合理；
（3）用杠桿的平衡條件來判斷，力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁l₁=F₂l₂可求，改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向左下方，杠桿仍在原位置平衡，此時彈簧測力計的拉力的力臂變小，可判斷彈簧測力計讀數(shù)變大．

解答 解：
（1）杠桿在水平平衡時，力臂在杠桿上，便于測量力臂；
（2）由一次實驗得出結(jié)論，具有偶然性，應(yīng)多做幾次實驗，分析多組數(shù)據(jù)，得出普遍性的規(guī)律；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁l₁=F₂l₂，力和力臂乘積大的一端，杠桿該端下沉，由圖可知A端力臂大，故A端下沉；
（4）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁l₁=F₂l₂，4×0.5N×3L=F_彈×4L
F_彈=$\frac{4×0.5N×3L}{4L}$=1.5N；
改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向左下方，拉力的力臂變小，可判斷彈簧測力計讀數(shù)變大．
故答案為：（1）力臂  （2）F₁l₁=F₂l₂，不合理，（由一次實驗得出結(jié)論，具有偶然性，應(yīng)多做幾次實驗，分析多組數(shù)據(jù)，得出普遍性的規(guī)律）；
（3）A  （4）1.5N，變大．

點評 這是一道探究“杠桿的平衡條件”的實驗題，掌握實驗中應(yīng)注意的問題，在實驗中為得到普遍性的規(guī)律，應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)進行分析；杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計傾斜拉動杠桿還在水平位置平衡，阻力和阻力臂不變，動力臂變小，動力變大這是常見的一種題型．