题目内容

7．如图甲所示，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、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．

（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，使杠杆在不挂钩码时，达到水平位置平衡．
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6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：动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积．他这样得出的结论是否合理？不合理；为什么？实验次数太少，结论具有偶然性．
（3）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图甲，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？在C点挂4个钩码或在D点挂3个钩码．
（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乙所示装置进行探究，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．
（5）杠杆不处于水平位置能否平衡？甲乙意见不同．甲认为能平衡．于是他让每次杠杆倾斜时静止，做这个实验也得出了杠杆平衡条件．甲认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？对（选填对或错），甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理由：乙实验方案好；理由是便于从杠杆上直接测出力臂．

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）杠杆的平衡条件为：F1L1=F2L2；初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，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．
（3）根据杠杆平衡的条件可解决题目．
（4）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；杠杆的重心过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响．

解答 解：（1）当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，应将平衡螺母（左端和右端的平衡螺母调节方向一致）向左调节，直至杠杆在水平位置平衡；
（2）根据数据可得出了杠杆的平衡条件为：动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积；
只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性．
（3）据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，则有4个×3格=3个×4格=4个×3格；
即在C点挂4个钩码或在D点挂3个钩码；
（4）杠杆处于静止状态或匀速转动状态都叫杠杆平衡，所以甲的说法是对的；
力臂等于支点到力的作用线的距离，在乙的实验方案中，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，便于从杠杆上直接测出力臂．而甲实验方案中的力臂不便于测量，所以，乙的实验方案好．
故答案为：（1）左；水平；（2）动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积；不合理；实验次数太少，结论具有偶然性；（3）在C点挂4个钩码或在D点挂3个钩码；（4）杠杆有自重；（5）对；乙；便于从杠杆上直接测出力臂．

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．

练习册系列答案
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