Question

10．在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆左低右高．为了使杠杆在水平位置平衡，可以将两端的平衡螺母向右调．
（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图所示，并测出力臂．多次实验并把数据记录在表格中．

次数	F1/N	l1/cm	F2/N	l2/cm
1	1	10	2	5
2	2	10	1	20
3	4	5	5	4

实验时杠杆在水平位置平衡的目的是：测量力臂；
多次实验的目的是：使结论具有普遍性．
（3）根据以上数据可得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．小明根据第3次实验得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，他犯到的错误是不同的两个物理量不能相加．
（4）将图中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会左侧下降（选填“右侧下降”或“左侧下降”）．
（5）若只将图中杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，应将右侧钩码向左移动2格（说出钩码移动的方向及格数）．

Answer 1

分析 （1）杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；
（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂；
实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律；
（3）根据实验数据，分别计算出两侧力与力臂的乘积比较可得结果；
（4）当左右两侧力与力臂的乘积不相等时，杠杆会转动，直到在新的位置找到平衡；
（5）利用杠杆平衡条件分析．

解答 解：
（1）杠杆左低右高，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节；
（2）探究杠杆平衡条件的实验时，使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂；
探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性；
（3）根据表中数据分别计算出两侧力与力臂的乘积，可得出的正确结论，即杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
力和力臂是单位不同的两个物理量，不能相加；
（4）设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，如果在两侧钩码下再各取下一个相同的钩码后，
左边=2G×2L=4GL；右边=G×3L=3GL；
左边力与力臂的乘积大于右边，所以杠杆不再水平平衡，左侧下降；
（5）杠杆左侧的两个钩码取下，根据杠杆平衡的条件，F₁×L₁=F₂×L₂，左边=G×2L=2GL；则右边=2G×L，即右侧钩码应向左移动2格．
故答案为：（1）右；（2）测量力臂；使结论具有普遍性；（3）动力×动力臂=阻力×阻力臂；不同的两个物理量不能相加；（4）左侧下降；（5）向左移动2格．

点评 此题主要通过实验探究杠杆的平衡条件，考查了杠杆的调平的方法、操作以及杠杆的平衡条件的得出，为了得出正确的结论需要多做几次实验，防止结论的片面性．