Question

2．小明、小華兩位同學(xué)一起做“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)，以杠桿中點(diǎn)為支點(diǎn)，如圖甲、乙所示．
（1）若杠桿右端低、左端高，為使其在水平位置上靜止，應(yīng)將左端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．（選填“左”或“右”）
（2）如圖甲所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)．根據(jù)這一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明同學(xué)立即分析得出杠桿的平衡條件，這種做法的不足是：僅憑一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性．
（3）如圖乙所示，小華同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：第一種，彈簧測力計(jì)沿豎直方向拉，杠桿在水平位置平衡時(shí)讀數(shù)為F₁；第二種，彈簧測力計(jì)傾斜拉，杠桿在水平位置平衡時(shí)讀數(shù)為F₂．則F₁＜F₂（選填“＜”、“=”或“＞”），第一（選填“一”或“二”）種實(shí)驗(yàn)方案更便于測量力臂．若每個(gè)鉤碼的重力為0.5N，則第一種情況下，F(xiàn)₁=1N．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向較高的一端調(diào)節(jié)；為了便于測量力臂，應(yīng)使杠桿在水平位置平衡；
（2）初中物理用實(shí)驗(yàn)探究物理問題時(shí)要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；
（3）杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂；探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來．

解答 解：（1）在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，杠桿右端低左端高，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左端調(diào)節(jié)；
（2）只有一次實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是不合理的，一次實(shí)驗(yàn)很具有偶然性，要多進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性；
（3）力臂等于支點(diǎn)到力的作用線的距離，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標(biāo)尺刻度上直接讀出來，因此第一種實(shí)驗(yàn)方案更方便，此時(shí)彈簧測力計(jì)的拉力與杠桿垂直，能從杠桿上直接讀力臂；因?yàn)榈谝环桨傅膭?dòng)力臂要大于第二種方案的動(dòng)力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件，在阻力和阻力臂都相同的情況下，動(dòng)力臂越大的越省力，所以，F(xiàn)₁＜F₂；
根據(jù)杠桿的平衡條件，3G×2L=F×3L，3×0.5N×2L=F×3L，F(xiàn)=1N．
故答案為：（1）左；（2）僅憑一次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論具有偶然性；   （3）＜；一；  1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；
初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律．