Question

16．如图是“探究杠杆平衡条件”的实验，请结合所学回答以下问题：

（1）杠杆的平衡状态是只杠杆处于静止状态或匀速转动状态．实验前没有挂钩码杠杆静止时状态如图甲所示，应将杠杆左端螺母向右端调节，直至杠杆在水平位置平衡，其主要目的是便于测量力臂．
（2）实验中，用图乙中装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为C．
    A．一个人无法独立操作                                     B．力臂与杠杆不重合       
    C．力和力臂数目过多，不易得出结论                  D．杠杆受力不平衡
（3）若用图乙中装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是1.8N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将变小．弹簧测力计的示数将变大（均选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）记录实验表格如下：

次数	动力F1（N）	动力臂L1（m）	阻力F2（N）	阻力臂L2（m）
1	2	0.1	1	0.2

某同学通过以上数据得出杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂．你认为他的结论不可靠（选填“可靠”或“不可靠”）．理由是只测量一次数据，具有偶然性，不能得出普遍规律．

Answer 1

分析 （1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态，杠杆都处于平衡状态；
杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；
探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂；
（2）在初中阶段，探究杠杆平衡条件的实验，作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力，不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡；
（3）弹簧测力计读数时首先认清分度值，然后再读数；
弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，力臂在杠杆上，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变短，阻力、阻力臂不变，动力臂变短，动力变大；
（4）要得到普遍性的规律，实验中应多次改变力臂和力，多测几组数据进行分析．

解答 解：
（1）杠杆处于平衡状态，是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态；
杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节；
杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂；
（2）实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的．这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，故选C；
（3）图中所示的弹簧测力计的分度值是0.2N，故示数为1.8N；
弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡时，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，弹簧测力计示数变大．
（4）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性．
故答案为：（1）静止状态；右；便于测量力臂；（2）C；（3）1.8；变小；变大；（4）不可靠；只测量一次数据，具有偶然性，不能得出普遍规律．

点评 探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究．