Question

在“探究杠杆平衡条件”的实验中，实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在________位置平衡，这样做是为了便于测量________；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向________调节，或将左端的平衡螺母向________调节．下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
2	1	20		10
3	1	20	1.5	10

（1）请将表格中的实验数据补充完整．
（2）小明的第三次实验存在错误，其错误是________．
（3）第二次实验中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将________．（填“保持水平平衡”或“顺时针转动”或“逆时针转动”）

Answer 1

解：实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小．
杠杆的左端偏高，使杠杆左端或右端的平衡螺母向上翘的左端移动．
（1）第1次实验：根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，1.5N×10cm=1N×L₂，∴L₂=15cm．
第2次实验：根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，1N×20cm=F₂×10cm，∴F₂=2N．
（2）杠杆在水平位置平衡，F₁的方向垂直于杠杆时，力臂才在杠杆上．如图，F₁倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，所以动力臂读取错误．
（3）第二次实验中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，
F₁L₁=1.5N×20cm=30N?cm，
F₂L₂=2.5N×10cm=25N?cm，
F₁L₁＞F₂L₂，杠杆沿逆时针转动．
故答案为：水平；力臂的大小；左；左；（1）阻力臂L₂为15cm；阻力F₂为2N；（2）动力臂测量错误；（3）逆时针转动．
分析：（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
调节杠杆两端的平衡螺母，使螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡．
（2）根据杠杆平衡条件求出阻力或阻力臂．
（3）杠杆在水平位置平衡，并且力竖直作用在杠杆时，力臂才在杠杆上．图中动力臂读取错误．
（4）力和力臂乘积大的一端下沉．
点评：（1）探究杠杆平衡条件时，杠杆在水平位置平衡的原因，和如何调节杠杆在水平位置平衡，经常考查．
（2）探究杠杆平衡条件时，力臂在杠杆上，同时符合两个条件：杠杆在水平位置平衡；力竖直作用在杠杆上．
（3）用杠杆平衡条件进行计算、判断杠杆是否平衡，经常用到．