Question

8．在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向左调节．
（2）如图乙所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计（图中未画出）拉杠杆，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向竖直向下．
（3）操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是把左侧钩码右移．（写出一条即可）
（4）记录实验数据的表格如下，请将表格空白处补充完整．

次数	动力F1/N	① 动力臂L1/m	② 阻力F2/N	阻力臂l2/m
1	2	0.1	1	0.2

（5）某同学通过以上实验操作及数据分析，得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．你认为他的结论不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律．
（6）使用杠杆能为我们的生活带来方便．如图丙所示下列杠杆能够省距离的是B．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆的平衡时，应将平衡螺母向较高一侧调节；
（2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离．由此分析为便于测量力臂，弹簧测力计拉力的方向；
（3）根据杠杆平衡条件分析；
（4）实验中需要测量的物理量有动力、动力臂、阻力、阻力臂；
（5）探究杠杆平衡条件时，一般要进行多次测量，为了使实验结论具有普遍性，只有一次实验得出的结论是不科学的；
（6）结合生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆，费力但省距离；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆．

解答 解：
（1）调节杠杆的平衡时，由图甲杠杆右低左高，应将两端的平衡螺母向左调节；
（2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离．当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时，拉力作用点到支点的距离就是其力臂，这样便于从杠杆上直接读出力臂，由图杠杆水平平衡时拉力方向应竖直向下；
（3）当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，可以换用更大量程的测力计；
根据杠杆的平衡条件，也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移．
（4）表格中数据应包括动力、动力臂、阻力、阻力臂几项，由表格中数据知，①应为动力臂，单位m；②应为阻力，单位N；
（5）只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．这种结论很具有偶然性，不合理，要进行多次实验，总结杠杆平衡条件．
（6）A、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故A不合题意；
B、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故B符合题意；
C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故C不合题意；
D、托盘天平，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省距离也不费距离，故D不合题意．
故答案为：（1）左；（2）竖直向下；（3）把左侧钩码右移；（4）①动力臂L₁/m；②阻力F₂/N；（5）不可靠；一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律；（6）B．

点评 注意：当杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆上，力臂才在杠杆上．初中物理用实验探究物理问题时，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性．