Question

20．在研究杠杆平衡条件的活动中：
（1）首先将杠杆的中点支在支架上，发现杠杆左端下沉，这时应将左端的平衡螺母向右调或者将右端的平衡螺母向右调（“左”或“右”），直至杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是给力臂的测量带来了方便．
（2）通过正确操作实验，小组成员应该得到的杠杆平衡条件是：F₁L₁=F₂L；
（3）在实验中，若保持钩码的个数和位置不变，使弹簧测力计在A点由竖直向下拉改为斜向下拉，测力计的示数将变大．（选填“变大”“变小”或“不变”）
（4）在实验中改变力和力臂的大小以多次实验，其目的是获取多组实验数据，使得出的结论更具有普遍性．

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，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（2）杠杆的平衡条件为：F₁L₁=F₂L₂；
（3）拉力的方向是倾斜的，力的方向与杠杆不垂直，力臂不能从杠杆上读出，此时力臂变小，根据杠杆的平衡条件分析弹簧测力计示数变化；
（4）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．

解答 解：
（1）杠杆左端下沉，则杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的平衡螺母调节方向一致）向右调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就可忽略杠杆的自重对实验的影响；力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；
（2）根据杠杆平衡时，其动力与动力臂的乘积刚好等于阻力与阻力臂的乘积，故杠杆平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂；
（3）弹簧测力计在A处竖直向下拉时，拉力的方向竖直向上与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离；当弹簧测力计斜向下拉时，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，弹簧测力计的示数变大．
（4）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．
故答案为：（1）右；右；水平；（2）F₁L₁=F₂L₂；（3）变大；（4）获取多组实验数据，使得出的结论更具有普遍性．

点评 （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；
（2）拉力的方向倾斜时，导致动力臂变化，根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂不变时，动力臂变化，动力就会产生与动力臂相反的变化．