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  • 如圖1所示,小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有:杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè). (1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜

    如圖1所示,小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有:杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè).
    (1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉.此時(shí),應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在不掛鉤碼時(shí),達(dá)到水平平衡狀態(tài).
    (2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后,小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼,在B點(diǎn)處掛6個(gè)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:______.他這樣得出的結(jié)論是否合理?______;為什么?______.

    (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明提出了新的探究問題:“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí),杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小組同學(xué)利用如圖2所示裝置進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置,用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí),測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符.其原因是:______.
    (4)實(shí)驗(yàn)時(shí)只有8個(gè)相同的鉤碼,杠桿上每格等距,如圖1,當(dāng)在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼時(shí),則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡?(請?jiān)O(shè)計(jì)兩種方案)
    ①.______;②______.
    (5)杠桿不處于水平位置能否平衡?甲乙意見不同.甲認(rèn)為能平衡.于是他讓每次杠桿傾斜時(shí)靜止,做這個(gè)實(shí)驗(yàn)也得出了杠桿平衡條件.
    甲認(rèn)為杠桿平衡不一定是水平的,這種說法對嗎?______ (選填對或錯(cuò)),甲這種方案與乙讓杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較,你認(rèn)為哪個(gè)實(shí)驗(yàn)方案好,并說明理由:______實(shí)驗(yàn)方案好;理由是______.
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    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)杠桿右端下沉,杠桿重心在支點(diǎn)右側(cè),為使杠桿能水平平衡,應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母,直至重心移到支點(diǎn)處為止.
    故答案為:左.
    (2)杠桿的平衡條件是:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂(或F1L1=F2L2);
    只通過一次測量,根據(jù)得出的數(shù)據(jù)就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少,不具備普遍性,因此得出的結(jié)論不合理.
    故答案為:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂;不合理;實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,得不到普遍規(guī)律.
    (3)圖2中,杠桿的重心不在支點(diǎn)上,杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響,
    導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大.
    故答案為:杠杠自重對實(shí)驗(yàn)有影響.
    (4)設(shè)一個(gè)鉤碼重為G,一格為L,
    根據(jù)杠桿平衡的條件,F(xiàn)1×L1=F2×L2,則有4G×3L=3G×4L=2G×6L
    故答案:①在右端4處掛3個(gè)鉤碼;②在右端6處掛2個(gè)鉤碼.
    (5)只要杠桿的動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,杠桿就能平衡,杠桿平衡不一定在水平位置,在其它位置,杠桿也可以平衡,甲的說法是正確的;
    杠桿在水平位置平衡,力與杠桿垂直,力臂在杠桿上,力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,便于測量力臂大小,同時(shí)消除杠桿重對杠桿平衡的影響,便于實(shí)驗(yàn)操作與測量;
    由此可見,杠桿在水平位置平衡好,即乙的實(shí)驗(yàn)方案好.
    故答案為:對;乙;便于測量力臂.
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