Question

20．在如图所示的实验装置中：
（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端的螺母向右（填“左”或“右”）边旋一些，使杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂．
（2）实验时钩码质量50g，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，在B处怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡（挂法画在图中）；也可以在C处用弹簧测力计沿竖直向上方向施加3N的力使杠杆在水平位置平衡．
（3）有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”．他们经过实验，获得了下述数据：

动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
4	5	5	4

于是，他们认为自己的猜想得到了验证．你认为他们的实验过程存在什么问题？只测了一组数据，便得出结论，结论具有偶然性和片面性；不同单位相加．
（4）由实验得出的正确结论是：F₁L₁=F₂L₂．

Answer 1

分析 （1）根据杠杆倾斜情况判断杠杆哪端偏重，然后确定平衡螺母移动方向；
（2）根据杠杆平衡条件，左3格处挂四个钩码，根据杠杆平衡条件判断所挂钩码个数及力的大小；
（3）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，在实验中，为得出普遍结论应改变实验条件，进行多次测量．
（4）杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂．

解答 解：（1）因为杠杆左端下倾，所以应将杠杆平衡螺母向右移动，使杠杆在水平位置平衡；
使杠杆的水平位置平衡，是为了便于测量力臂；
（2）根据F_A×L_A=F_B×L_B，
4G×3L=F_B×4L，
解得F_B=3G；
在B处挂3个钩码，如图所示：

要使杠杆平衡，可在C处竖直向上拉测力计，根据杠杆的平衡条件：
F_A×L_A=F_C×L_C，
4G×3L=F_C×2L，
解得：F_C=6G=6mg=6×50×10^-3kg×10N/kg=3N；
（3）该同学只测量了一组数据便得出结论，结论具有片面性，同时力臂和力是两个不同的概念，不能相加，应多测几组数据进行分析得出结论；
（4）分析数据可知，杠杆的平衡条件为F₁L₁=F₂L₂．
故答案为：（1）右；便于测量力臂；（2）竖直向上；3；（3）只测了一组数据，便得出结论，结论具有偶然性和片面性；不同单位相加；（4）F₁L₁=F₂L₂．

点评 本题考查探究杠杆平衡条件的实验，要求学生平时重视实验能力的培养，重视自己动手实验，要学会利用杠杆平衡条件解决简单的实际问题．
还要特别注意许多试验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，有些是为了寻找普遍规律，探究杠杆平衡的条件就是为了寻找普遍规律．