题目内容

17．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置．
（1）调节平衡时，都应该使它在水平位置平衡．根据图示杠杆所处的位置，应将平衡螺母向左调整（填“右”或“左”）．
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂．
（3）某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是错误．
动力（F1/N）动力臂（L1/cm）阻力（F2/N）阻力臂（L2/cm）
3663
2552
4224
3692
3426
4428
（4）实验的结果如表所示．
甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂
乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臀=阻力×阻力臂
两个同学都认为自己是对的，对方是错误的．那么你认为他们中正确的应该是乙同学．原因是甲同学的结论部分仅从部分实验数据分析得到，不是所有实验数据都满足他总结的结论．
（5）下列正在使用中的杠杆：用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子，属于费力的杠杆是用镊子取砝码．

分析 （1）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，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响．调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动．
（2）根据杠杆的特点，结合力臂的概念分析解答，知道力臂是从支点到力的作用线的距离．
（3）“杠杆的平衡条件”实验时，步骤：
a．把杠杆的中点支在支架上，把杠杆调节平衡；
b．把钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置使杠杆水平平衡；
c．记下两边的钩码的重，用尺量出它们的力臂，记下实验数据；
d．每次实验前，把杠杆调节平衡，改变力和力臂数值，做三次实验；
e．求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂数值．
（4）实验结论必须要具有合理性、科学性，要符合物理规律；同时要多做几次实验，合理分析才能得出正确的结论；
（5）联系生活经验，要判断杠杆的类型，可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系：若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆

解答 解：（1）由图可知，杠杆左端挂上钩码恰好平衡，说明杠杆左端上翘，右端下倾，应将平衡螺母向左边移动一些，并使杠杆在水平位置平衡；
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂．
（3）在做“杠杆的平衡条件”实验时，在杠杆O点位置两边分别挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的滑片的位置，并调节杠杆两端的螺母，使杠杆重新保持水平，是错误的，挂上钩码后，不能再调节平衡螺母使杠杆平衡．
（4）甲组只通过三组特殊的数据，即动力和动力臂与阻力和阻力臂都是9、7、6就得出结论，过于片面；实验应该至少在三次以上，且数据不要是几个特殊的数字，这样才能分析确定出实验现象中的普遍规律．
而且甲组是：动力+动力臂=阻力+阻力臂，类似的不同的物理量之间相加，是没有意义的．
乙同学分析所有实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臀=阻力×阻力臂，是正确的，科学的．
（5）正在使用的用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子，能用较小的动力克服很大的阻力，使用时动力臂大于阻力臂，因而它们属于省力杠杆；
而在使用用镊子取砝码时，杠杆受到的阻力较小，动力臂小于阻力臂，因而是费力杠杆．
故答案为：（1）水平；左；（2）垂直；力臂；（3）错误；（4）乙；甲；（5）用镊子取砝码．

点评 初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，有些是为了寻找普遍规律，探究杠杆平衡的条件就是为了寻找普遍规律．同时注意测得的数据应具有普遍性，不同的物理量之间不能相加减．

练习册系列答案
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加热时间/min02468
煤油/℃2025293438
水/℃2022242628
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次序固体球的半径
r/（×10-3m）		固体球的密度
ρ/（×103kg•m-3）		固体球匀速下沉的速度v/（m•s-1）
10.52.00.55
21.02.02.20
31.52.04.95
40.53.01.10
51.03.04.40
60.54.01.65
71.04.06.60
（1）第1、2、3三组数据可知，因为阻力的原因，固体球在水中竖直匀速下沉时受到重力与浮力并不相等，重力与浮力之比为2：1；
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①曲线b（选填“a”或“b”）描述的是弹簧秤示数的变化情况．
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