Question

在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干，彈簧測力計(jì)． 
（1）將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，如圖1，此時(shí)應(yīng)將杠桿的平衡螺母向

右

（左/右）調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止．此時(shí)為什么要讓杠桿在水平位置平衡

便于測量力臂大小，同時(shí)消除杠桿重對杠桿平衡的影響

．
（2）當(dāng)左側(cè)鉤碼處于圖2所示A位置時(shí)，應(yīng)

增大拉力或向右移動(dòng)測力計(jì)

，可使杠桿恢復(fù)水平位置平衡．
（3）某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，得到的數(shù)據(jù)為F₁=5N，L₁=20cm，F(xiàn)₂=2.5N和L₂=40cm．該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？

不能

，理由是

只根據(jù)一組數(shù)據(jù)歸納出的規(guī)律具有偶然性

．
（4）考慮到彈簧測力計(jì)有自重，若彈簧測力計(jì)的掛法如圖3所示，測出的拉力將

變小

（保持不變/變大/變�。�．
（5）探究過程中，在杠桿左端某一固定位置掛一個(gè)重力G=2.5N的物體（如圖4），在杠桿右端不同位置處施加不同的豎直向下的力F，保證杠桿處于平衡狀態(tài)．根據(jù)多次測量的力和力臂F、L數(shù)據(jù)，畫出F和

1

L

 的圖線如圖5（注意看清楚圖中兩個(gè)坐標(biāo)的含義），由圖可得出杠桿平衡條件是F與L成

反

比．根據(jù)杠桿平衡條件，可求出重力G的力臂是

0.2

m．

Answer 1

分析：（1）調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡，杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，同時(shí)消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）根據(jù)F₁L₁=F₂L₂和杠桿傾斜情況就能判斷動(dòng)力或動(dòng)力臂變化情況．
（3）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；
（5）由F和

1

L

的圖線知，F(xiàn)和

1

L

成正比，可以推斷F-L成反比．
當(dāng)物體重G和其力臂不變時(shí)，畫出F和

1

L

的圖線如圖乙，當(dāng)F=2N，

1

L

=4m^-1時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)，根據(jù)

1

L

=4m^-1求出F的力臂L，根據(jù)杠桿平衡條件求出重力G的力臂．

解答：解：（1）圖1中杠桿右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動(dòng)．杠桿在水平位置平衡，好處是力臂在杠桿上，便于力臂的測量，同時(shí)消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）圖2中因?yàn)楦軛U左端偏重，杠桿恢復(fù)水平平衡時(shí)杠桿左邊的力臂變大，所以應(yīng)在杠桿右邊加拉力或者向右移動(dòng)彈簧測力計(jì)以增大杠桿右邊力臂．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，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；
（4）圖3中因?yàn)闇y力計(jì)自身受到豎直向下重力作用，給杠桿一個(gè)向下的拉力，這樣手對測力計(jì)掛鉤向下的拉力變�。�
（5）①如圖5，F(xiàn)和

1

L

成正比，

F

1 L

為定值，所以FL為定值，可以推斷F-L成反比．
②圖4中，因?yàn)?span id="kk8tmbo" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

L

=4m^-1，所以L=0.25m，
根據(jù)杠桿平衡條件得：GL'=FL，
所以，2.5N×L'=2N×0.25m，
所以，L'=0.2m．
故答案為：（1）右；便于測量力臂大小，同時(shí)消除杠桿重對杠桿平衡的影響；（2）增大拉力或向右移動(dòng)測力計(jì)；（3）不能；只根據(jù)一組數(shù)據(jù)歸納出的規(guī)律具有偶然性；（4）變��；（5）反；0.2．

點(diǎn)評：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．總之實(shí)驗(yàn)題的評價(jià)應(yīng)注意觀察（1）實(shí)驗(yàn)次數(shù)是否在三次以上；（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否過于特殊；（3）實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范．第（5）題真正考查了正比和反比的含義，當(dāng)兩個(gè)物理量的比值一定時(shí)，兩個(gè)物理量成正比；當(dāng)兩個(gè)物理量的乘積一定時(shí)，兩個(gè)物理量成反比．題目中沒有直接給出動(dòng)力臂和動(dòng)力，而是從圖象上搜索，這是一道比較新穎的題目，值得仔細(xì)研究．