Question

14．在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图1所示的实验装置．
（1）调节杠杆平衡时，都应该使它在水平位置平衡．根据图示杠杆所处的位置，应将平衡螺母向左调整（填“右”或“左”）．
（2）挂上钩码、正确调节使杠杆再次平衡，此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂．
（3）实验的结果如下表所示．

动力（F1/N）	动力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
3	6	6	3
2	5	5	2
4	2	2	4
3	6	9	2
3	4	2	6
4	4	2	8

甲同学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
乙同学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
两个同学都认为自己是对的，对方是错误的．那么你认为他们中正确的应该是乙同学．原因是甲同学的结论仅从部分实验数据分析得到，不是所有实验数据都满足他总结的结论．
（4）如图2所示，在B位置仍挂2个钩码，改用弹簧测力计在C位置竖直向上拉，使杠杆保持水平平衡，若此时将弹簧测力计方向改为向右上方斜拉，要使杠杆仍然保持水平平衡，拉力F的大小将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）调节杠杆平衡时，应使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2）根据杠杆的特点，结合力臂的概念分析解答，知道力臂是从支点到力的作用线的距离；
（3）实验结论必须要具有合理性、科学性，要符合物理规律；同时要多做几次实验，合理分析才能得出正确的结论；
（4）阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力变大．

解答 解：（1）调节杠杆平衡时，应使杠杆在水平位置平衡；图中的杠杆左端高、右端低，说明此时杠杆的重心在支点右边，应将杠杆的重心向左移，所以应将平衡螺母向左调节，杠杆才能平衡；
（2）挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂．
（3）甲组只通过三组特殊的数据，即动力和动力臂与阻力和阻力臂之和都是9、7、6就得出结论，过于片面；实验应该至少在三次以上，且数据不要是几个特殊的数字，这样才能分析确定出实验现象中的普遍规律，而且甲组是：动力+动力臂=阻力+阻力臂，类似的不同的物理量之间相加，是没有意义的；乙同学分析所有实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臀=阻力×阻力臂，是正确的，科学的．
（4）用弹簧测力计在C位置竖直向上拉，使杠杆保持水平平衡．若此时将弹簧测力计改为向右上方斜拉，要使杠杆继续保持水平平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：（1）水平；左； （2）垂直；力臂； （3）乙；甲；（4）变大．

点评 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就是为了寻找普遍规律．同时注意测得的数据应具有普遍性，不同的物理量之间不能相加减．