Question

7．小明同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦）
（1）实验前没有挂钩码时，小明发现杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向左调，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目是便于测量力臂．
（2）三次实验数据记录表格如下：

实验序号	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2	4	2	4
2	4	6	3	8
3	3.6	8	4	6

小明按图所示进行第3次实验，分析三次实验数据，发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大，原因是弹簧测力计没有竖直向下拉，力臂变小． 
（3）小明通过实验探究，得出了杠杆平衡条件是：F₁l₁=F₂l₂．
（4）在许多物理实验中，通常也要进行多次实验，如：
①“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像；
②“测量物体长度”时多次测量；
③“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡
多测几组数据；
④“用电压表、电流表测电阻”时，测量多组电压和电流值．其中与小明进行多次实验的目的相同的是D．
A．①②B．②③C．①④D．①③

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，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；
（2）当弹簧测力计竖直向下拉动弹簧测力计时，弹簧测力计拉力的力臂在杠杆上，力臂正好等于拉力作用点到支点的距离；当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，弹簧测力计拉力的力臂变小，小于拉力作用点到支点的距离；
（3）分析实验数据可得出结论；
（4）物理实验中要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值减小误差；有的是为了多次测量发现一定的变化规律；有的是为了多次测量使实验结论具有普遍性．

解答 解：
（1）杠杆左端下沉，右端下倾，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动；
杠杆在水平位置平衡，最大的好处是力臂在杠杆上，便于力臂的测量，同时消除杠杆自身重对杠杆平衡的影响．
（2）如图弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，弹簧测力计拉力的力臂变小，小于拉力作用点到支点的距离；根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下动力臂变小，因此动力会变大．
（3）先将数据中的各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，得出关系式为F₁l₁=F₂l₂（或 动力×动力臂=阻力×阻力臂）．
（4）①“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像．进行多次实验是为了发现物距的变化时，像的变化规律，为了使结论具有普遍性．
②“测量物体长度”时多次测量．进行多次实验是为了求平均值来减小误差．
③“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据．进行多次实验是为了使结论具有普遍性．
④“用电压表、电流表测电阻”，测量多组电压和电流值．进行多次实验是为了求平均值来减小误差．
其中与小明进行多次实验的目的相同的是①③．
故答案为：（1）左；便于测量力臂；（2）弹簧测力计没有竖直向下拉，力臂变小； （3）F₁l₁=F₂l₂；（4）D．

点评 物理实验中进行多次实验的目的是不同的．有的是为了多次测量求平均值减小误差；有的是为了多次测量发现一定的变化规律；有的是为了多次测量使实验结论具有普遍性．要真正明确每一个实验进行多次实验的目的．