Question

12．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所有的器材有杠杆、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，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时应调节杠杆左侧的平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡为止．使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验，也能得出也能得出杠杆平衡条件．这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪种实验方案好，并说明理由：杠杆在水平位置的实验方案好；便于测量力臂．
（2）某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F₁=6N、l₁=20cm、F₂=4N和l₂=30cm．该同学根据这些数据能否得出探究结论？不能得出探究结论．理由是：因为一次实验获得的数据有偶然性，不能反映普遍规律．
（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，则杠杆右端将下沉．

Answer 1

分析 当杠杆处于水平平衡时，便于测量力臂；
根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂求出力的大小．
（1）杠杆平衡是指杠杆保持静止不动或匀速转动的状态．
杠杆可以在任意位置保持平衡但是为了便于测量力臂，最好是在水平位置保持平衡；
（2）杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F₁L₁=F₂L₂；
（3）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．

解答 解：（1）杠杆由于自身重力的原因，杠杆右端下沉说明右端力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向左调，使杠杆在水平位置平衡，这样便于测量力臂；
（2）杠杆平衡条件是规律性结论，必须经过多次实验验证才行，只有一次实验数据，偶然性太大，不能反映普遍规律；
（3）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得：
杠杆在水平位置平衡时：左边=3G×2L=6GL；
右边=2G×3L=6GL；
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码后：左边=4G×2L=8GL；
右边=3G×3L=9GL；
杠杆不再水平平衡，右边会下沉．
故答案为：
（1）水平；杠杆在水平位置的实验方案好，便于测量力臂；
（2）不能得出探究结论；因为一次实验获得的数据有偶然性，不能反映普遍规律；
（3）右．

点评 考查杠杆的平衡条件及应用，本题中涉及实验到的注意事项很特殊，多次测量的目的不是为了减小误差而是为了总结普遍规律；
对于已经平衡的杠杆，改变条件后判断杠杆是否还能保持平衡，有两种方法：一是按力和力臂的乘积；二是按比例的方法．