Question

3．在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，
（1）实验开始时，首先调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是方便实验时直接测出力臂．
（2）把杠杆的中点做支点的目的是消除杠杆自重对实验的影响．
（3）某同学记录了三次实验数据如表：

实验次数	动力F1/N	动力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2.0	0.04	4.0	0.02
2	1.0	0.02	0.5	0.01
3	2.5	0.03	1.5	0.05

这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是2，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是F₁L₁=F₂L₂．
（4）进行3次实验的目的是避免实验结论出现偶然性．
（5）如图所示，在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂4个钩码．
（6）若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为F_a，若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为F_b，则F_a小于F_b（填“大于、小于、等于”）

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；
（2）实验中为了消除杠杆自重对实验的影响，需将杠杆中点在支点；
（3）将表格中的已知数据代入F₁L₁=F₂L₂中进行计算即可得到答案；
（4）实验中为得出普遍性规律，应多次测量分析得出结论；
（5）根据杠杆平衡的条件即可求出钩码的数量；
（6）杠杆在水平位置平衡，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，动力臂变小，动力变大．

解答 解：
（1）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，实验前，首先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样是为了便于测量力臂；
（2）杠杆的中点支在支点上，这样可以消除杠杆自重对实验的影响；
（3）杠杆平衡的条件：F₁L₁=F₂L₂；因为表格中第2次实验F₁L₁=1×0.02=0.02，而F₂L₂=0.5×0.01=0.005，所以F₁L₁≠F₂L₂．故第2次实验数据有误；
（4）如果实验次数太少，实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次试验的基础上得出，这样才能有效地避免实验结果偶然性出现；
（5）设一格为L，一个钩码重G，则有3G×4L=nG×3L，n=4，故应在C处挂4个钩码；
（6）杠杆平衡时弹簧测力计的示数为F_a，若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为F_b，杠杆在水平位置平衡，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，动力臂变小，动力变大．所以则F_a小于F_b．
故答案为：（1）平衡螺母；水平位置；方便实验时直接测出力臂；（2）消除杠杆自重对实验的影响；（3）2；F₁L₁=F₂L₂；（4）避免实验结论出现偶然性；（5）4；（6）小于．

点评 （1）杠杆平衡条件应用比较广泛，利用杠杆平衡条件可以判断杠杆是否平衡、力臂大小、力的大小等；
（2）杠杆在水平位置平衡，力竖直作用在杠杆时，力臂在杠杆上，当力倾斜作用在杠杆上，力臂变小，力变大，这个知识点经常考查，一定要掌握．