Question

11．小強在用如圖1來探究“杠桿的平衡條件”是，經歷了如下的實驗步驟：
A、調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；
B、在杠桿的兩邊掛上鉤碼，并移動位置，使杠桿重新平衡；
C、記下動力、動力臂，阻力、阻力臂的大��；
D、分析數據，得出結論．
（1）小強進行步驟A的調節的主要目的是使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響，同時便于測量力臂；
（2）實驗獲得的數據如下表：

動力/N	動力臂/cm	阻力/	阻力臂/cm
3	2	2	3

分析上表，小強得到杠桿平衡條件，請問他的實驗存在的主要問題是只有一次實驗，結論具有偶然性．
（3）小強改正錯誤后最終得出了正確的結論，但小紅說他的實驗仍然存在問題．應該如圖2所示再做一次實驗，結論才更具說服力．請問小紅所說的“問題”是指：誤以為力臂等于支點到力的作用點的距離；
（4）利用圖2所做實驗的實驗現象是杠桿的右端上翹，該現象證明力臂不一定是支點到力作用點的距離．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，重力的方向跟杠桿垂直，支點到力的作用點的距離就是力臂，同時能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響，因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡；
（2）要得出杠桿平衡條件，需要多次實驗得出實驗結論，使實驗結論具有普遍性；
（3）杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，力臂不一定是支點到力作用點的距離；
（4）根據動力×動力臂=阻力×阻力臂，阻力和阻力臂不變，動力臂變短，動力變大．

解答 解：
（1）A、為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響，這時杠桿重力的力臂為零，同時可從杠桿上直接讀取力臂的大小，實驗時應調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；
（2）只有一次實驗得出實驗結論，很具有偶然性．進行多次實驗，使實驗結論具有普遍性；
（3）由圖可知，小強的結論是杠桿在水平位置平衡得到的，力臂等于支點到力的作用點的距離，力臂應該是支點到力的作用線的距離，為了使結論具有普遍性，要改變力的方向，斜著拉杠桿使其在水平位置平衡；
（4）在圖2中，當用力向右推杠桿右側的鉤碼時，拉力與杠桿不再垂直，在左側的力和力臂都不變時，右側的力臂變短，根據：動力×動力臂=阻力×阻力臂可知，杠桿的右端上翹，此現象說明：力臂不一定是支點到力作用點的距離．
故答案為：水平；（1）使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響，同時便于測量力臂；（2）只有一次實驗，結論具有偶然性； （3）誤以為力臂等于支點到力的作用點的距離；（4）杠桿的右端上翹；力臂不一定是支點到力作用點的距離．

點評 本題主要考查對“探究杠桿平衡條件”的實驗內容的了解．要掌握杠桿的調節方法及調節的要求和目的，同時要掌握杠桿平衡了解及其應用．