Question

7．在“研究杠杆的平衡条件”实验时，要先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂并消除杠杆自重对实验的影响．如图为黄浦江上的斜拉索桥，“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图乙所示，又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁．小强通过观察可发现：可以通过适当增加塔的高度，来增大（选填“增大”或“减小”）力臂，从而减小（选填“增大”或“减小”）斜拉索的拉力．上述研究中，从甲图到乙图的科学方法为建立模型法从丙图到丁图的科学方法为控制变量法．

Answer 1

分析 （1）在“研究杠杆的平衡条件”实验时，为了便于测量力臂并消除自重对杠杆的影响，调节杠杆在水平位置平衡；
（2）本题由图结合几何关系看得出力臂大小与小桥塔高度的关系，从而由杠杆平衡可得出结果；
（3）通过桥高度的变化，结合图示模型分析出杠杆五要素中哪个量发生了变化，然后再利用杠杆平衡条件分析出原因．

解答 解：（1）在“研究杠杆的平衡条件”实验时，要先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂并消除杠杆自重对实验的影响；
（2）比较丁图和丙图可知，桥的长度不变，当桥塔越高时，从O到拉力作用线的垂线段越长（即拉力的力臂增大），而桥的重力、重力的力臂均不变，由杠杆平衡条件可知，拉力的力臂增大，则需要的拉力就减小；
（3）由题可知，他将大桥的结构进行简化，抽象成图乙所示，所以，从甲图到乙图的科学方法为建立模型法法；
从丙图到丁图，阻力G、阻力臂以及拉力作用的位置均不变，改变了桥塔的高度（即改变了动力臂），则动力大小发生变化，所以，从丙图到丁图的科学方法为控制变量法．
故答案为：水平；便于测量力臂并消除杠杆自重对实验的影响；增大；减小；建立模型法；控制变量法．

点评 生知中处处均有物理知识，学会将一个复杂的生活场景抽象为简单的物体模型是解决生活中物体的一种好方法．