Question

如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個．
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿右端下沉．此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向

左

（選填“左”或“右”）調節，使杠桿在不掛鉤碼時，保持

杠桿在水平位置

并靜止，達到平衡狀態．這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量

力臂

．
（2）杠桿調節平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼杠桿恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：動力×動力臂=阻力×阻力臂．他這樣得出的結論是否合理？

不合理

；為什么？

只測一組數據，結論具有偶然性

．

（3）實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖乙所示裝置進行探究，發現在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：

受杠桿自身重力的影響

．
（4）小民和小華照圖16的方法做了幾次實驗，分析得出杠桿的平衡條件為“動力×支點到動力作用點的距離”=“阻力×支點到阻力作用點的距離”．你認為他們的結論正確嗎？你能設計實驗證明自己的判斷嗎？

Answer 1

分析：（1）杠桿的哪端較高，平衡螺母向哪端移動；為了便于直接測量力臂，使杠桿在水平位置平衡；
（2）實驗時，如果只用一組數據得到結論，偶然性太大，因此應獲取多組實驗數據歸納出物理規律；
（3）當支點在杠桿的中點時，其重心恰好通過支點，所以平衡條件不受杠桿重力的影響，若支點不在中心處，便要考慮杠桿的重力；
（4）杠桿在水平位置平衡后，重力的力臂恰好等于支點到力的作用點的距離；若用測力計不沿豎直方向用力，便可推翻小民和小華的結論．

解答：解：（1）由題意知，杠桿右端下沉，左端較高，所以平衡螺母應向左移動，使其在水平位置平衡，這樣便于測量力臂；
（2）小明只通過一組數據便得出結論，并不符合實驗結論得出的要求，這樣的結果具有偶然性，不具普遍性；
（3）由于支點不在中點時，杠桿還受自身重力的影響，所以測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符；
（4）彈簧測力計在C處豎直向上拉時，拉力的方向豎直向上與杠桿垂直，動力臂等于支點到力的作用點的距離，若改變拉力的方向，仍使杠桿在水平位置平衡時，比較拉力的大小，即可證明小民和小華的觀點是否正確．
故答案為：（1）左；杠桿在水平位置；力臂；（2）不合理；只測一組數據，結論具有偶然性；（3）受杠桿自身重力的影響；（4）結論不正確；改變拉力的方向，仍使杠桿在水平位置平衡時，比較拉力的大小，即可證明小民和小華的觀點是否正確．

點評：此題是探究杠桿平衡條件實驗：
（1）杠桿在水平位置平衡，并且力豎直作用在杠桿上，力臂才能在杠桿上，這兩個條件缺一不可；
（2）本題還主要考查了力臂的問題，力臂是力的作用線到支點的距離，而不是力的作用點到支點的距離．