Question

8．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图的实验装置．
（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．
（4）实验的结果如表所示．

动力（F1/N）	动力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	6	6	3
2	5	5	2
4	2	2	4
3	6	9	2
3	4	2	6
4	4	2	8

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．

Answer 1

分析 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，应将杠杆右端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．