题目内容

【题目】如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向(左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。他这样得出的结论(合理/不合理);原因是:
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:

【答案】
(1)左
(2)不合理,实验次数太少,结论不具有普遍性
(3)杠杆本身受到重力
【解析】解:(1)杠杆的重心偏右,使杠杆重心左移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;(2)实验的次数太少,实验容易出现偶然性,结论不具有普遍性;(3)图乙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响,导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大.

故答案为:(1)左;(2)F1×L1=F2×L2;(3)不合理、实验次数太少,结论不具有普遍性;(4)杠杆本身受到重力。

(1)调节杠杠在水平位置平衡的方法:哪边高向哪边调;(2)经过多次实验总结出的规律才具有普遍性;(3)杠杠的重力作用线不经过支点时它的自重对实验有影响。

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