Question

7．图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置．

（1）实验前：如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向左调节，或将左端的平衡螺母向左调节．实验中：总是让杠杆在水平平衡状态下进行实验，其原因主要是便于测量力臂．
如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中．

实验次数	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1.5	10	1	10
2	1	20	2	15
3	1	20	1.5	10

（2）将表格中的实验数据补充完整．
（3）小明根据第3次实验填写的数据存在错误，其错误是动力臂测量错误．
（4）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？”于是小组同学利用如图第三次装置进行探究，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．其原因是：杠杆自重的影响．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂．
（2）从图中读出阻力和阻力臂的大小．
（3）由图可见，第3次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．
（4）第四次实验中支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响．

解答 解：
（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向左调节，或将左端的平衡螺母向左调节；使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂；
（2）由图可知，第二次实验时的阻力F₂=4×0.5N=2N，阻力臂L₂=3×5cm=15cm；
（3）第三次实验中，拉力F₁的方向不再与杠杆垂直，因此小明存在的错误是误把力的作用点到支点的距离当做了力臂．
（4）第四次实验中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大．
故答案为：（1）左；左；测量力臂；（2）2；15；（3）动力臂测量错误；（4）杠杆自重的影响．

点评 杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂．熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题．