Question

17．小辉和小石一起“研究杠杆平衡条件”：
（1）将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，这时应将左端的平衡螺母向右（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂．
（2）如表所示，是“研究杠杆平衡条件”实验记录结果．

次数	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2	12	3	8

（3）小辉分析数据得出的杠杆平衡的条件是：“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”．小石分析数据得出的杠杆平衡的条件是：“动力×动力臂=阻力×阻力臂”．你认为小石的结论正确．为了帮助验证正确的结论，可以将图中的F₁改用弹簧测力计来拉，在实验中不改变拉力的作用点，而改变拉力的方向（此2空选填“作用点”、“大小”或“方向”），仍使杠杆在水平位置平衡时，将发现F₁•OA≠F₂•OB（选填“=”或“≠”），即可证明正确的结论．

Answer 1

分析 （1）调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动；
实验中调节杠杆在水平位置平衡是为消除杠杆自重对实验的影响，并便于测量力臂；
（2）杠杆的平衡条件是：F₁L₁=F₂L₂；力臂是指支点到力的作用线的距离；为得出普遍结论，用弹簧测力计拉杠杆，使力与杠杆不垂直，多做几次实验，得出实验结论．

解答 解：（1）杠杆左端下沉，应将平衡螺母向右端移动，使其在水平位置平衡；
目的是为了消除杠杆自身重力对实验的影响，此时力臂恰好沿杆的方向，便于从杆上直接读出力臂；
（3）杠杆在水平位置平衡，并且动力和阻力垂直作用在杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”成立；当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离，“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”不成立．而动力×动力臂=阻力×阻力臂在任何时候都成立，故小辉的观点错误，小石的正确；
为得出普遍结论，应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离，故正确的实验操作应该是：保持拉力作用点的位置不变，用弹簧测力计斜拉改变力的方向，仍使杠杆在水平位置平衡时，将发现F₁•OA≠F₂•OB，即可证明正确的结论．　
故答案为：（1）右；便于测量力臂；（3）小石；作用点；方向；≠．

点评 探究杠杆的平衡条件实验，先将杠杆调到水平平衡，一是让杠杆中心在支点上，不对杠杆平衡产生影响；二是便于力臂的测量．实验时要进行多次试验，由多组数据分析得出结论．