Question

如图所示是探究杆杠平衡条件的实验装置．
（1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平位置平衡这样做的好处是______；
（2）若杠杆在使用前发现左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向______调节，使天平在水平位置平衡．此后，在整个实验过程中，______（填需要或不需要）旋动两侧的平衡螺母？
（3）他实验中得到的三组数据如表所示：

实验序号	动力F1/N	动力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2	0.2	1	0.1
2	1	0.08	2	0.04
3	1.5	0.1	3	0.05

这三组数据中，第______次实验的数据肯定有错误．经检查，发现是测量动力臂时读数错了，则动力臂的测量值是______（选填“偏大”或“偏小”）了．
（4）分析比较表中的数据可得到杠杆的平衡条件是______．

Answer 1

解：（1）实验中，使杠杆在水平位置平衡的目的有两个：一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响；二是便于测量力臂的长度．
（2）杠杆左端低、右端高，说明重心偏左，为了使它在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节；平衡螺母只有在调平这一环节使用，在后面的实验过程中不能移动．
（3）实验序号1中力与力臂的乘积不相等，故第1组实验数据是错误的，其中动力臂错了；由杠杆平衡条件知：2N×L₁=1N×0.1m，动力臂的实际值为：L₁=0.05m＜0.2m，则动力臂记录值比实际值比偏大．
（4）由表中实验数据可知，杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁×L₁=F₂×L₂．
故答案为：（1）便于力臂的测量；
（2）右；右；不需要；
（3）1；偏大；
（4）动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁×L₁=F₂×L₂）．
分析：（1）实验前先要调节杠杆在水平位置平衡，这是为使杠杆所受的重力通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响；调节好以后，仍要使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂的长度．
（2）杠杆倾斜时，杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端，左、右两端的螺母（或一端的螺母）要向杠杆上翘的一端调节．
（3）分析杠杆两端的力与力臂的乘积是否相等，就能找出哪组数据有问题，知道哪个数据读错了，由平衡条件就能分析出偏大还是偏小．
（4）根据表中实验数据，看F₁×L₁与F₂×L₂有什么关系，从而得出结论．
点评：（1）通过调节平衡螺母，使杠杆使用前水平平衡，目的是使杠杆的重心不对平衡产生影响，也便于力臂的测量；
（2）实验时进行多次测量，用多组数据分析得出杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂．