Question

7．在研究杠杆的平衡条件实验中：
（1）实验前杠杆倾斜情况如图（A）所示，为使它在水平位置平衡，可将左端的平衡螺母向左（选填“左”、“右”）移动．使杠杆在水平位置平衡的好处是便于从杠杆上直接读取力臂．
（2）实验中共有10个相同的钩码，如图（B）所示，杠杆上每格等距，

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？（请设计两种方案）
答：①在C处挂上6个钩码；②在D处挂上4个钩码．
（3）如果某组同学在实验前猜想杠杆平衡的条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”．他们经过实验，获得了如下表所示的数据：

动力F1（N）	动力臂l1（cm）	阻力F2（N）	阻力臂l2（cm）
4	5	5	4

于是，他们分析了所得的数据，认为自己的猜想得到了验证，请你指出他们的实验中存在的问题．
答：从一次实验便得到实验结论，结论具有片面性和偶然性；
（4）此实验得出的正确结论是动力×动力臂=阻力×阻力臂．

Answer 1

分析 （1）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）由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，判断出右边四个钩码挂3格处时，左边应是几个钩码应挂几格处；
（3）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，在实验中，为得出普遍结论应改变实验条件，进行多次测量

解答 解：（1）发现杠杆左端高、右端低，杠杆重心应左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至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，所以这样做的好处是便于从杠杆上直接读取力臂；
（2）设每个钩码重G，每格长为L，当在A点挂4个钩码时，4G×3L=12GL，
根据杠杆的平衡条件，在不超过总数10个钩码的前提下，有如下方案可供选择：
2G×6L=12GL，即在G处挂2钩码；
3G×4L=12GL，即在E处挂3钩码；
4G×3L=12GL，即在D处挂4钩码；
6G×2L=12GL，即在C处挂6钩码．
（3）由题意知，该同学进行了一次实验便得出了结论，实验数据比较特殊，所以结论具有片面性和偶然性，从一次实验是不能得到实验的结论的，这里存在很大的偶然性；应改变力和力臂，多测几组数据分析得出结论．
（4）此实验得出的正确结论是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”
故答案为：（1）左；便于从杠杆上直接读取力臂；（2）①在C处挂上6个钩码，②在D处挂上4个钩码；（3）从一次实验便得到实验结论，结论具有片面性和偶然性；（4）动力×动力臂=阻力×阻力臂

点评 此题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了实验注意事项，难度不大，为得出普遍结论，应进行多次实验．