Question

8．如图所示，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（匀质）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，调节平衡螺母使杠杆水平平衡．
（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个钩码杠杆恰好在水平位置平衡．于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：F₁×L₁=F₂×L₂．他这样得出的结论是不合理的．原因是不合理，用实验来探究物理规律时，只有一次实验，实验结论具有偶然性．
（3）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？”于是小明同学利用如图2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．请在图2中作出弹簧测力计所添加的拉力的力臂L₁，并分析F₁×L₁≠F₂×L₂的原因是：杠杆自身重力对实验结论有影响．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）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）实验中设一个钩码重为G，杠杆上一个小格代表1cm，
杠杆平衡，可以发现4G×3cm=6G×2cm，所以得出杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂；
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．
（2）如图2示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的重对杠杆平衡有影响．
故答案为：（1）不合理，用实验来探究物理规律时，只有一次实验，实验结论具有偶然性；
（2）杠杆自身重力对实验结论有影响．

点评 探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究．