Question

17．在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节．小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是便于直接从杠杆上读出力臂的大小；
（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码3个．
（3）记录实验数据的表格如下，请将表格空白处补充完整．①动力臂L₁/cm，②阻力F₂/N．

次数	动力F1/N	①	②	阻力臂L2/cm
1	2	0.1	1	0.2

（4）某同学通过以上实验操作及数据分析，得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂和阻力=阻力×阻力臂．你认为他的结论不可靠（填“可靠”或“不可靠”），理由是实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律．
（5）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将“变大”、“变小”、“不变”），其原因是拉力的力臂变小，在阻力及阻力臂不变的情况下，动力臂变小，则动力变大．

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）根据杠杆的平衡条件可以求出在B处挂钩码的个数；
（3）探究杠杆平衡条件实验中，寻找动力、动力臂和阻力、阻力臂的关系，据此回答；
（4）分析表中数据得出结论；用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多．
（5）动力和阻力在支点的同侧时，二力的方向相反；阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．

解答 解：（1）杠杆右端低，左端高，平衡螺母向上翘的左端移动；
杠杆在水平位置平衡，最大的好处是力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响．
（2）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，
图甲中，杠杆的左端：4G×3L=12GL，
B处的力臂为4L，杠杆的右端：F₂×4L=12GL，解得F₂=3G，即在B处挂3个同样的钩码；
（3）探究杠杆平衡条件实验中，寻找动力、动力臂和阻力、阻力臂的关系，表中应为：

次数	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2	0.1	1	0.2

（4）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，避免实验的偶然性．
（5）如图乙，弹簧测力计在杠杆C处时，竖直向上拉也可使杠杆平衡；
弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计逐渐向右倾斜时拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，拉力变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：（1）左； 便于直接从杠杆上读出力臂的大小；
（2）3；
（3）如上表所示；
（4）不可靠；实验时，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律；
（5）变大；拉力的力臂变小，在阻力及阻力臂不变的情况下，动力臂变小，则动力变大．

点评 本题探究杠杆平衡条件，考查器材的调试、表格的设计、归纳法的运用和杠杆平衡条件的应用．