题目内容

18．在探究杠杆平衡条件的实验中
（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态．实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
（2）实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为（C）
A．一个人无法独立操作                B．力臂与杠杆不重合
C．力和力臂数目过多，不易得出结论    D．杠杆受力不平衡

（3）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是1.8N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将变小，弹簧测力计的示数将变大（均选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）另一小组通过正确的实验操作后，得到了如下表所示的数据．他分析实验数据后得出的结论是：F1：F2=L1：L2．这与杠杆平衡条件不相符（填“相符”或“不相符”），分析他的实验数据可知，该同学实验中存在的问题是（C）
实验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm
11101.010
22102.010
33103.010
A．没有随机增加钩码的重力多次实验
B．没有使测力计倾斜拉动使杠杆水平平衡
C．未改变钩码或测力计位置多次实验
D．实验次数少，应继续增加钩码的重力多做几组实验．

分析 （1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态，杠杆都处于平衡状态；
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，消除杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响．
（2）在初中阶段，探究杠杆平衡条件的实验，作用在杠杆上的力只有一个动力和一个阻力，不探究多个动力或阻力的作用下的杠杆平衡．
（3）弹簧测力计读数时首先认清分度值，然后再读数；
弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，力臂在杠杆上，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变短，阻力、阻力臂不变，动力臂变短，动力变大．
（4）实验中，为了得出具有普遍性的规律，我们在选择力与力臂时，应使每一组的数据都有所不同，这样最终的结论才会具有普遍性．

解答 解：
（1）杠杆处于平衡状态，是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态；
为了消除杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响，让杠杆的重心通过支点，所以杠杆在水平位置平衡，杠杆自身的重力对杠杆平衡没有影响；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂．
（2）实验中，如图所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的．这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多，故选C．
（3）图中所示的弹簧测力计的分度值是0.2N，故示数为1.8N；
弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡时，动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，弹簧测力计示数变大．
（4）根据实验得出的结论：F1：F2=L1：L2可知，这与杠杆的平衡条件不符．仔细分析表中的数据不难看出，三次实验F1和F2的力臂都保持在10cm没有改变，只改变钩码的重力，使数据达于特殊，这是造成最终结论不具普遍性的原因．故选项C符合题意．
故答案为：（1）静止；便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；（2）C；（3）1.8；变小；变大；（4）不相符；C．

点评 本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程，从调节到实际操作、数据分析、原理运用等，考查较为全面，是我们应该掌握的重点实验；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究．

练习册系列答案
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