Question

4．小亮同学在“研究杠杆平衡条件”实验中．
（1）实验时应先调节杠杆在水平位置平衡．若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母都向左（填左或右）调．
（2）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上4个钩码；杠杆平衡时，假设小亮将右边B处钩码向右移动一格，则杠杆会发生顺时针（填顺时针或逆时针）旋转．
（3）下表是该组同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据．

实验次数	F1（N）	L1（cm）	F2（　N）	L2（　cm）
1	2	5	△	10
2	3	10	2	15
3	2	30	3	☆

上表中空格处所缺的数据是：△=1，☆=20；
（4）分析上表中的实验数据可以得出的结论是F₁L₁=F₂L₂（用字母表示）

Answer 1

分析 （1）实验中，为了便于测量力臂，应调节杠杆在水平位置平衡；
在调节杠杆平衡时，平衡螺母总向较高的一端调节；
（2）根据杠杆的平衡条件：F₁L₁=F₂L₂可求出钩码的个数；根据杠杆的平衡条件判断；
（3）通过实验得出杠杆的平衡条件，F₁L₁=F₂L₂可求表中空格处所缺的数据；
（4）利用杠杆的平衡条件分析三组数据，动力×动力臂是否等于阻力×阻力臂．

解答 解：
（1）实验时首先调节杠杆使其在水平位置平衡的好处是便于测量力臂；
由图甲知，左端较高，所以应将平衡螺母向左端调节；
（2）设一格为L，一个钩码重G，则有3G×4L=nG×3L，n=4，故应在B处挂4个钩码；
假设小亮将右边B处钩码向右移动一格，右侧4G×4L=16GL，大于左侧12GL，则杠杆会发生顺时针转动；
（3）根据杠杆平衡条件F₁l₁=F₂l₂可得：
2N×5cm=F₂×10cm，解得F₂=1N；
2N×30cm=3N×L₂，解得L₂=20cm；
（4）分析实验数据，得出杠杆的平衡条件是F₁L₁=F₂L₂（动力×动力臂=阻力×阻力臂）．
故答案为：（1）水平；左；（2）4；顺时针；（3）1；20；（4）F₁L₁=F₂L₂．

点评 本题考查了杠杆平衡的调节、杠杆平衡条件的应用等问题，是实验的常考问题，一定要掌握．探究杠杆平衡条件时，要使力臂在杠杆上，有两个条件：杠杆在水平位置平衡；力竖直作用在杠杆上．