Question

11．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）小明在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了多次实验总结得出实验的规律，避免实验的偶然性．
（4）请你帮助小明设计出实验表格．

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）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．
（4）根据杠杆的平衡条件要测量的量和实验次数来设计表格．

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．
（4）根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，要测量动力臂L₁、动力F₁、阻力臂L₂、阻力F₂以及实验次数，设计表格如图所示：
故答案为：（1）左；  便于直接从杠杆上读出力臂的大小；（2）3；（3）多次实验总结得出实验的规律，避免实验的偶然性；
（4）实验表格：

次数	动力F1/N	动力臂l1/m	阻力F2/N	阻力臂l2/m
1
2
3
…

点评 利用杠杆平衡条件，可以求出力或力臂大小，也可以判断杠杆是否平衡，或判断力的大小变化等，杠杆平衡条件应用很广泛．