Question

8．实验台上有如下实验器材：一个带支架且有刻度的杠杆如图所示，一个量程为0～5N的弹簧测力计、十个质量均为100g的钩码和两段细绳．请利用上述实验器材设计一个实验，证明“当杠杆在水平位置平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，则动力与动力臂成反比”．
（1）本实验需要控制的不变量是阻力和阻力臂；
（2）本实验中的自变量是动力臂，改变自变量的方法是动力作用线到支点的距离；
（3）画出记录实验数据的表格．

Answer 1

分析 （1）（2）实验中分别改变动力变化量和动力臂变化量，观察在阻力和阻力臂不变时，动力变化量和动力臂变化量的关系．
（3）实验中为了使实验结论更具有普遍性，要进行多次实验．所以实验表格中要包括实验次数、动力、动力臂．

解答 解：（1）以钩码的重力为阻力，以弹簧测力计的拉力为动力，在不改变阻力和阻力臂的情况下，改变挂动力臂大小，用弹簧测力计拉杠杆使其在水平位置平衡，并记录相关数据，最后对数据进行分析归纳，得出结论；所以实验中需要控制的不变量是阻力和阻力臂．
（2）实验中自变量是动力臂，动力臂是指动力作用线到支点的距离，改变自变量的方法是通过改变弹簧测力计的作用点或作用力的方向从而改变动力作用线到支点的距离；
（3）在记录实验数据时，阻力和阻力臂保持不变，所以应记录包括动力、动力臂；为获得普遍性规律，应多测量几组实验数据．
实验数据记录表格：

实验次数	1	2	3	4	5	6
L/m
F/N

故答案为：（1）阻力和阻力臂；（2）动力臂；改变动力作用线到支点的距离；（3）表格同上．

点评 本题实验设计时注意两点：一是分析实验的条件（阻力和阻力臂保持不变）；二是为了使测得的数据更准确，应设计进行多次测量．