Question

8．如图所示，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、细线和若干个钩码．（每个钩码重0.5N）．
（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，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡．这样调节的目的是：便于在杠杆上直接测量力臂．（选填“力”或“力臂”）
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂2个钩码，在E点处挂1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：F₁×L₁=F₂×L₂；请判断他这样得出的结论是否合理？不合理（选填“合理”或“不合理”）；判断的理由是A（填选项）．
A．实验次数太少，不能得到普遍规律　　　　B．单位不同的物理量不能相乘
（3）取走挂在E处的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆再一次在原位置平衡，弹簧测力计的拉力为0.5N，如果改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向左上方，杠杆仍然在原位置平衡，则测力计的读数将变大．（选填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接测量力臂．
（2）根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂求出在E点处挂的钩码个数；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．
（3）根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂求出在C点拉时弹簧测力计的拉力大小，当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，拉力的力臂减小，为保持杠杆平衡，拉力要增大．

解答 解：（1）杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡；使杠杆在水平位置平衡最大的好处就是便于在杠杆上直接测量力臂；
（2）设一个钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡的条件，F₁L₁=F₂L₂，则有F₁×4L=2G×2L，所以F₁=G，即在E点处挂1个钩码；只通过一次测量，根据得出的数据就得出实验结论，实验数据太少，不具备普遍性，因此得出的结论不合理．故选A；
（3）如图，设一个钩码重为G，一格为L，根据杠杆平衡的条件，F₁L₁=F₂L₂，则有F₁′×4L=2G×2L，所以F₁′=G=0.5N，即在C点拉时弹簧测力计的拉力大小为0.5N；当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，拉力的力臂减小，为保持杠杆平衡，拉力要增大，所以弹簧测力计示数会变大．
故答案为：（1）左；水平；力臂；（2）1；不合理；A；（3）0.5；变大．

点评 （1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡；
（2）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多次测量就是为了寻找普遍规律．
（3）当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小．