Question

6．在探究杠杆平衡条件的过程中，我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响；实验时，挂上钩码还应该使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂；同学们通过多次实验，得出数据，分析得出杠杆平衡条件是F₁l₁=F₂l₂；
小光同学实验时，在杠杆上挂了如图所示的两组钩码．若在不加减钩码的前提条件下，把左端的两个钩码向右移动1格，可使杠杆在水平位置平衡；若在不移动钩码位置的前提条件下，采用两端同时减掉1个钩码的方法，也可使杠杆在水平位置平衡（杠杆上相邻刻线之间的距离相等，每个钩码的质量都相同）．

Answer 1

分析 探究杠杆平衡条件时，杠杆的重心在支点上，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；使杠杆在水平位置平衡，此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；分析实验数据，找出关系式．杠杆处于不平衡状态，通过移动和增减钩码，使杠杆重新达到平衡，满足杠杆的平衡条件．

解答 解：杠杆重心在其支点处，杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；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；杠杆的平衡条件的关系式是：F₁l₁=F₂l₂（或 动力×动力臂=阻力×阻力臂）；
假设每个钩码重1N，每小格为5cm，①杠杆左端：在距支点4个小格处挂2个钩码，F₁=2N，L₁=5cm×4=20cm，则F₁L₁=2N×20cm=40N•cm；杠杆右端：在距支点2个小格处挂3个钩码，F₂=3N，L₂=5cm×2=10cm，则F₂L₂=3N×10cm=30N•cm；∴杠杆不平衡，右端不变的情况下，左端钩码向右移动1个格，此时L₁=5cm×3=15cm，这样就满足F₁L₁=F₂L₂，杠杆就平衡了．不移动钩码，就是不改变力臂，两边同时减掉1个钩码时，杠杆左端：F₁=1N，L₁=5cm×4=20cm，则F₁L₁=1N×20cm=20N•cm；
杠杆右端：F₂=2N，L₂=5cm×2=10cm，则F₂L₂=2N×10cm=20N•cm；满足F₁L₁=F₂L₂，杠杆就平衡了．
故答案为：避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响；便于测量力臂；F₁l₁=F₂l₂；1；1个钩码．

点评 本题的易错点在“使杠杆平衡的方法”上，通过调节力或者力臂的大小，使杠杆再次平衡，满足杠杆的平衡条件．