Question

15．如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态．这样做的好处是：便于测量力臂．
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡，于是小明便得出了杠杆的平衡条．他这样得出的结论是否合理？不合理；为什么？只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性．

Answer 1

分析 （1）杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（2）由杠杆平衡条件分析答题；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．

解答 解：（1）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来．
（2）设杠杆每一个小格代表L，一个钩码的重力为G，则根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂得，4G×3L=G′×2L，则G′=6G，n=6，因此需在B处悬挂6个相同钩码．
杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂），只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性．
故答案为：（1）水平；便于测量力臂；
（2）6；不合理；只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性．

点评 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．