Question

10．下面是小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中的情景，请你回答下列问题．
（1）应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂．
（2）图甲中是小明同学前两次实验的情景．实验时所用的每个钩码重均为0.5N，杠杆上刻线的间距为5cm，部分实验数据记录如下表，请将表格中的实验数据补充完整． 

实验次数	动力（F1/N）	动力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
1	1.5	10	1
2	1	20		10

（3）如图乙所示是第3次实验，此时杠杆已处于平衡状态．若小明分别同时拿走两边下方的两个钩码，则杠杆的左（填“左”或“右”）端将下沉．为使杠杆重新恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至E点处．
（4）该实验中多次改变力和力臂的大小，从而得到多组数据．这样做的目的是寻找普遍规律，避免结论的偶然性．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂；
（2）根据表格中提供的数据和杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂进行计算；
（3）结合图乙的情形，根据杠杆平衡条件可求出两侧各去掉一个钩码后两侧的力与力臂的乘积，并做出判断；
（4）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性．

解答 解：
（1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量力臂；
（2）根据F₁L₁=F₂L₂，第1次实验中：1.5N×10cm=1N×L₂，所以L₂=15cm；
同理，第2次实验中：1N×20cm=F₂×10cm所以F₂=2N；
（3）在图乙中，如果两侧各去掉两个钩码，则左侧：0.5N×2×5cm×3=15N•cm，右侧：0.5N×1×5cm×4=10N•cm，左侧的力与力臂的乘积大于右侧的力与力臂的乘积，所以杠杆的左侧下降；
为使杠杆恢复水平平衡，左侧力和力臂的积应为10N•cm，即0.5N×2×5cm×n=10N•cm，则n=2，故应移至E点处；
（4）本次实验多次改变力和力臂的大小，避免实验次数过少，导致实验结论具有偶然性，使得出的实验结论具有普遍性，避免偶然性．
故答案为：（1）水平；力臂；（2）15；2；（3）左；E；（4）寻找普遍规律，避免结论的偶然性．

点评 本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程，从原理到实际操作、实验方法、数据分析等，考查较为全面，是我们应该掌握的重点实验．