Question

1．如图是学习小组同学研究杠杆知识的实验装置，每个钩码重为0.5N
（1）小柯同学的实验，杠杆在图示位置静止，他从图中分别测出力臂L₁是L₂的两倍，他预计弹簧秤的读数应该是0.75N．在读数以后，她发现比他预期的值明显偏大，请你指出其错误之处动力臂测量错误．
（2）小妍同学的实验：实验时竖直向上拉着弹簧测力计，杠杆在图示位置静止，若用杠杆平衡条件计算，拉力的实际值比理论值要大，她和小组同学分析后认为杠杆即使不在水平位置平衡也不会造成示数偏大，那么，你认为实际值偏大的原因是杠杆自重的影响．
（3）我们在探究杠杆的平衡条件的实验中没有考虑一些因素对实验的影响，这种图吃问题的主要方面，忽略次要因素，是科学中经常采用的一种科学研究方法，以下四个实验实例中所用研究方法与此相似的是C
A．选用小磁针探究磁体周围的磁
B．用小球撞开物理的距离来比较小球的动能大小
C．在做“探究二力平衡条件”实验时，选用质量较小的硬纸片
D．选用2Ω和8Ω两个电阻串联代替10Ω的电阻．

Answer 1

分析 （1）由图甲可见，实验中拉力的方向没有竖直向下，导致力臂不能从杠杆上正确读出；
（2）若杠杆的支点在杠杆的中点处，此时重力恰好作用在支点，若不在中点，此时杠杆的平衡会受重力的影响；
（3）物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”、“转换法”等方法．

解答 解：（1）图甲实验中，拉力的方向向右倾斜，L₁不是F₁的力臂，F₁的力臂比L₁小，F₁的力臂不是L₂的两倍，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的示数比他预期的值明显偏大；
（2）由于杠杆有自重，杆的重心在杆的中点，方向竖直向下，重力与钩码同时使杠杆向顺时针方向转动，所以弹簧测力计的示数偏大；
（3）A、选用小磁针探究磁体周围的磁，是转换法，故A错误；
B、用小球撞开物体的距离来比较小球的动能大小，是转换法，故B错误；
C、在做“探究二力平衡条件”实验时，选用质量较小的硬纸片，小卡片的重力很小，可以忽略对实验的影响，故C正确；
D、选用2Ω和8Ω两个电阻串联代替10Ω的电阻，是等效替代法，故D错误；
故答案为：（1）动力臂测量错误；（2）杠杆自重的影响；（3）C．

点评 杠杆平衡条件是杠杆平衡计算的基础内容，一定要掌握．