Question

4．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干．
（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，这时应将杠杆右侧的平衡螺母向左调，直到杠杆在水平位置平衡为止．
（2）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据F₁=6N，L₁=20cm、F₂=4N和L₄=30cm．该同学根据这些数据能否得到探究结论？不能．理由是只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性．
（3）如图所示，杠杆在水平位置平衡．如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则杠杆的右端将下沉．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆两端的平衡螺母，使平衡螺母向上翘的一端移动，使杠杆在水平位置平衡，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．
（2）用实验数据总结实验结论时，要进行多次实验，总结的实验结论才具有普遍性，避免偶然性．
（3）先由此时的杠杆平衡求出动力臂和阻力臂的比值，当杠杆两端各增加一个相同钩码，力和力臂的乘积大的一端下沉．

解答 解：
（1）杠杆右端下沉，左端上翘，这时应将杠杆右侧的平衡螺母向左调，直到杠杆在水平位置平衡为止．
（2）用实验来探究物理规律时，要采用多次实验，用多组实验数据来总结实验结论，实验结论具有普遍性，如果只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性，所以不能用一次实验数据总结实验结论．
（3）设一个钩码的重力为G，
杠杆平衡时，3G×l₁=2G×l₂，所以，l₁=$\frac{2}{3}$l₂．
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，
所以，杠杆左端力和力臂的乘积：4G×l₁=4G×$\frac{2}{3}$l₂=$\frac{8}{3}$Gl₂；
杠杆右端力和力臂的乘积：3G×l₂=3Gl₂；
杠杆右端力和力臂的乘积大，杠杆右端下沉．
故答案为：（1）左；（2）不能；只有一次实验数据，总结的实验结论具有偶然性；（3）右．

点评 利用杠杆平衡条件，可以求出力或力臂大小，也可以判断杠杆是否平衡，或杠杆的哪端下沉等，杠杆平衡条件应用很广泛．