Question

20．“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示．为使杠杆在位置平衡，应将杠杆左端螺母向右边旋一些（选填“左”或“右”）．
（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验．你认为第组实验更好，理由是第二组，便于测量力臂．
（3）改组测得一组数据如表所示：

动力（F1/N）	动力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	4	4	3

小明分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力+动力臂=阻力+阻力臂
请你对小明的分析做出评价：只做一次实验，实验结论具有偶然性；分析数据时不同的物理量不能采用加减法．
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是：杠杆有自重．

Answer 1

分析 （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；
在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；
（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此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；
（3）为得到普遍性的规律，应多测几组数据进行分析．
（4）支点位于动力和阻力的左侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响．

解答 解：（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节．
（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，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，因此乙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂．
（3）小明同学仅根据一组实验数据就得出结论，实验结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论不科学；分析数据时不同单位的物理量不能采用加减法．
（4）杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
故答案为：（1）右；（2）第二组，便于测量力臂；（3）只做一次实验，实验结论具有偶然性，分析数据时不同的物理量不能采用加减法；（4）杠杆有自重．

点评 本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，要求平时做实验时多加注意，锻炼自己的实验操作能力．