如图1所示.小明在探究“杠杆的平衡条件实验中所用的实验器材有:杠杆.支架.弹簧测力计.刻度尺.细线和质量相同的钩码若干个．(1)实验前.将杠杆中点置于支架上.当杠杆静止时.发现杠杆右端下沉．此时.应把杠杆两端的平衡螺母向左调节.使杠杆在不挂钩码时.达到水平平衡状态．(2)杠杆调节平衡后.小明在杠杆上A点处挂4个钩码.在B点处挂6个钩码杠� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．如图1所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆两端的平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态．
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂．他这样得出的结论为什么不合理？用实验来探究物理规律时，只有一次实验，实验结论具有偶然性．

（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图2所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是：杠杆自身重力对实验结论有影响．
（4）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图1，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计一种方案）第三格挂4个（或第四格挂3个）；
（5）杠杆不处于水平位置能否平衡？甲乙意见不同．甲认为能平衡．于是他让每次杠杆倾斜时静止，做这个实验也得出了杠杆平衡条件．
甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理由：乙实验方案好；理由是便于测量力臂．

分析（1）杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节；实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，这是为使杠杆所受的重力通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响；调节好以后，仍要使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂的长度；
（2）用实验探究物理问题时，要多进行几次实验，总结的实验结论才具有普遍性，避免偶然性．
（3）图中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响．
（4）根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，设计实验方案．
（5）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，便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来．

解答解：（1）杠杆右端下沉，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向左调节；使杠杆平衡的目的有两个：一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响；二是便于测量力臂的长度；
（2）小明便得出了杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂；
实验中只有一次实验就总结实验结论，实验结论很具有偶然性，不具有普遍性，因此这样得出的结论不合理．
（3）图2中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
（4）设一个钩码重为G，一格为L，
根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，则有4G×3L=3G×4L，故可在右端第3格处挂4个钩码或右端4处挂3个钩码．
（5）只要杠杆的动力×动力臂=阻力×阻力臂，杠杆就能平衡，杠杆平衡不一定在水平位置，在其它位置，杠杆也可以平衡，甲的说法是正确的；
杠杆在水平位置平衡，力与杠杆垂直，力臂在杠杆上，力臂等于支点到力的作用点的距离，便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响，便于实验操作与测量；由此可见，杠杆在水平位置平衡好，即乙的实验方案好．
故答案为：（1）左；（2）F₁L₁=F₂L₂；用实验来探究物理规律时，只有一次实验，实验结论具有偶然性；（3）杠杆自身重力对实验结论有影响；（4）第三格挂4个（或第四格挂3个）；（5）乙；便于测量力臂．