Question

4．在“研究杠杆平衡的条件”实验中：
（1）所用的实验器材有铁架台、弹簧测力计、钩码、弹簧夹和带刻度的均匀杠杆，某同学先把该均匀杠杆的中心支在支架上，这样做的目的是为了为了使杠杆自重对杠杆平衡不产生影响；该同学发现杠杆的左端翘起，他可以通过调节右端的平衡螺母向左移动，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂．
（2）如图所示，在杠杆一端的B点用弹簧测力计竖直向上拉，杠杆水平位置平衡时，弹簧测力计示数为F_a，若在B点斜向上拉杠杆平衡时，弹簧测力计示数为F_b，则F_a小于F_b（选填“大于”，“等于”或“小于”）．
（3）改变力和力臂的数值，实验三次的目的是C．
A、从三次试验中选取最准确的数据；
B、三次测量取平均值，减小实验误差；
C、从实验数据中得到普遍规律；
D、利用控制变量法．

Answer 1

分析 （1）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．杠杆中点支在支架上，这样为了使杠杆重心落在支点上，杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点右侧，调节平衡螺母应使杠杆重心左移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；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．
（2）当拉力F向左倾斜时，保持A点不动，弹簧测力计的方向向左倾斜，这时杠杆F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；
（3）实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律．

解答 解：（1）由实验器材所需对比即可得出答案，由图没有弹簧测力计，
杠杆的中心支在支架上，这样做的目的就是为了让杠杆的重心落在支点上，避免杠杆自重对实验的影响，
调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高，右端的平衡螺母应向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
（2）保持B点不变，若拉力F向左倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；
（3）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性．
故答案为：（1）弹簧测力计、中心、为了使杠杆自重对杠杆平衡不产生影响、左、水平位置、便于测量力臂；（2）小于；（3）C．

点评 本题主要考察杠杆的平衡条件，考察了器材选取、支架摆放、杠杆平衡的调节，以及力与力臂的关系和多次测量的意义，含量大，综合性强．