Question

【題目】在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，所用的實驗器材有：杠桿（杠桿上每小格長為2cm）、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個（每個鉤碼重1N）。

（1）實驗前，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于_____（選填“平衡”或“不平衡”）狀態。

（2）實驗時，使杠桿在_____位置平衡，主要是為了便于測量_____的大小，因此他應把甲圖中杠桿的平衡螺母向_____（左/右）邊調。

（3）如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡后，小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼，作為動力F1，B點處掛上1個鉤碼，作為阻力F2，杠桿恰好在水平位置平衡，分別測量出兩個力的力臂l1和l2，計算后發現：F1l1＝F2l2，便得出杠桿的平衡條件是：F1l1＝F2l2．但小紅認為小明這種實驗處理方法是不完善的，理由是_____。

（4）接著，小明提出新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖丙所示裝置進行探究，在杠桿D點處掛上2個鉤碼，用彈簧測力計在C點處豎直向上拉，使杠桿在水平位置處于平衡狀態，此時彈簧測力計的示數如圖丙所示，則彈簧測力計的拉力是_____N．以彈簧測力計的拉力為動力F1，鉤碼重力為阻力F2，多次調整力和力臂的大小進行測量，發現：F1l1總是大于F2l2，其原因主要是杠桿受到了_____的影響。

（5）小明又把彈簧測力計的作用點固定，只改變測力計與水平方向的角度θ，則能描述測力計示數F與θ關系的圖象是_____。

Answer 1

【答案】平衡 水平 力臂 右 沒有經過多次測量就得出結論，結論不具有普遍性 3.3 杠桿重力 B

【解析】

（1）杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態時，杠桿處于平衡狀態．

（2）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂．

（3）在探究性實驗中，應進行多次實驗，尋找普遍規律，避免結論的偶然性．

（4）彈簧測力計的拉力由圖讀出；

杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小；杠桿的重心過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響．

（5）根據杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂可知，當阻力和阻力臂不變時，動力臂越大，動力越小．

(1)杠桿靜止在如圖甲所示位置，杠桿處于靜止狀態，所以此時杠桿處于平衡狀態；

(2)在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便于測量力臂。

他把杠桿右端的平衡螺母調到最右邊，但是杠桿仍然不能水平平衡，接下來他應該把左端的平衡螺母往右調；

(3)小明僅憑一測量就得出杠桿平衡條件，這種實驗處理方法是不完善的，因為實驗次數過少，會導致實驗結論具有偶然性，應該改變動力或阻力的方向進行多次測量，尋找普遍規律，以避免偶然性。

(4)由圖可知，彈簧測力計的刻度值為0.1N，指針在3N以下三格處，示數為3.3N.

用如圖丙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自重對杠桿平衡有影響。

(5)當測力計和杠桿的角度從0度逐漸增加到90度時，動力臂越來越大，動力越來越小，當測力計和杠桿垂直時，此時動力臂最大，動力最小，當測力計和杠桿的角度從90度逐漸增加到180度時，角度越大，動力臂越小，動力越大。所以B圖象符合題意。

故答案為：(1)平衡;(2)水平;力臂;把左端的平衡螺母往右調;(3)沒有經過多次測量就得出結論,實驗沒有普遍性;(4)3.3;杠桿重力;(5)B.