Question

10．小旭班同學利用實驗來“探究杠桿的平衡條件”．
（1）實驗前，小旭將杠桿重點置于支架上，當杠桿靜止時，如圖所示．此時，他應把杠桿左端的平衡螺母向右（選填“左”或“右”）調節，達到水平平衡狀態．
（2）然后他在杠桿兩端掛不同的鉤碼，通過改變動力或動力臂的大小，調節阻力或阻力臂的大小，使杠桿在原來的水平位置重新平衡，記錄實驗數據如表：

實驗次數	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2.0	4	4.0	2
2	1.0	2	0.5	1
3	2.5	3	1.5	5

同組的小邦同學檢查時，發現其中有組數據記錄時出現了錯誤，你認為出現錯誤的實驗次數是3．重新實驗改正錯誤后，他們可得杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（3）小琪組同學用同樣的實驗方案得出結論“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，這個結論與杠桿的平衡條件不符，原因是實驗過程中B．
A．沒有改變力的大小 B．沒有改變力的方向 C．沒有改變力的作用點 D．實驗次數較少，結論具有偶然性
（4）實驗中，小邦同學發現如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能平衡，但小旭認為這種方式不便于得出結論，這主要是因為杠桿的力和力臂數目過多，不易得出結論．

Answer 1

分析 （1）杠桿左端下沉，說明杠桿的重心在支點左側，調節平衡螺母應使杠桿重心右移；
（2）根據杠桿平衡條件判斷數據的錯誤之處；
分析數據得出杠桿平衡條件；
（3）從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；
（4）在初中階段，探究杠桿平衡條件的實驗，作用在杠桿上的力只有一個動力和一個阻力，不探究多個動力或阻力的作用下的杠桿平衡．

解答 解：
（1）杠桿不在水平位置，右端偏高，則重心應向右移動，故應向右調節左端或右端的平衡螺母；
（2）由表格中數據知，第3組數據動力和動力臂的乘積與阻力和阻力臂的乘積不等，說明數據錯誤；
分析數據得出杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂；
（3）“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向．故選項A、C、D錯誤，選項B正確；
（4）實驗中，如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿平衡是杠桿的左側在多個力共同作用的結果，采用這種方式是不妥當的．這主要是因為杠桿的力和力臂數目過多．
故答案為：（1）右；（2）3；F₁L₁=F₂L₂；（3）B；（4）杠桿的力和力臂數目過多，不易得出結論．

點評 此題是探究杠桿平衡實驗，考查了杠桿的調平及杠桿平衡條件的應用，在利用平衡條件公式時，要注意分析力和對應的力臂．