Question

2．小明、小华两位同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验，以杠杆中点为支点，如图甲、乙所示．
（1）若杠杆右端低、左端高，为使其在水平位置上静止，应将左端的平衡螺母向左调节．（选填“左”或“右”）
（2）如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据．根据这一次实验数据，小明同学立即分析得出杠杆的平衡条件，这种做法的不足是：仅凭一次实验的数据得出的结论具有偶然性．
（3）如图乙所示，小华同学设计了两种实验方案：第一种，弹簧测力计沿竖直方向拉，杠杆在水平位置平衡时读数为F₁；第二种，弹簧测力计倾斜拉，杠杆在水平位置平衡时读数为F₂．则F₁＜F₂（选填“＜”、“=”或“＞”），第一（选填“一”或“二”）种实验方案更便于测量力臂．若每个钩码的重力为0.5N，则第一种情况下，F₁=1N．

Answer 1

分析 （1）在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡；
（2）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）杠杆的平衡条件是：F₁L₁=F₂L₂；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．

解答 解：（1）在调节杠杆平衡时，杠杆右端低左端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左端调节；
（2）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）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，因此第一种实验方案更方便，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以，F₁＜F₂；
根据杠杆的平衡条件，3G×2L=F×3L，3×0.5N×2L=F×3L，F=1N．
故答案为：（1）左；（2）仅凭一次实验的数据得出的结论具有偶然性；   （3）＜；一；  1．

点评 本题考查了杠杆平衡条件的应用，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；
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．