Question

12．探究“杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前出现图甲所示情况，应将杠杆两端的螺母向右调（填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂．
（2）实验过程中出现了图乙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向右（填“左”或“右”）移动1格．
（ 3）在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”．他们经过实验，获得了下述数据：

动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
4	5	5	4

于是，他们认为自己的猜想得到了验证．你认为他们的实验过程存在什么问题？①一次实验不能得出普遍结论 ②力和力臂是单位不同的两个物理量，不能相加
（ 4 ）杠杆平衡条件的表达式为：F₁l₁=F₂l₂．

Answer 1

分析 （1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；杠杆右端偏高，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
（2）根据杠杆平衡条件判断钩码移动的格数；
（3）要想验证猜想“杠杆的平衡条件是“动力+动力臂=阻力+阻力臂””是否正确应通过多次实验，防止偶然性；
（4）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．

解答 解：（1）实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：排除杠杆自重对实验的影响，便于测量力臂大小；杠杆的右端偏高，使杠杆左端或右端的平衡螺母向偏高的右端移动；
（2）由乙图可知，杠杆左端下沉，应将钩码右移，左端的钩码向右移动1个小格，杠杆符合F₁l₁=F₂l₂，所以杠杆平衡；
（3）①他们只从一次实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次试验的基础上得出，这样才能有效地避免实验结果偶然性出现；②且力和力臂是单位不同的两个物理量，故不能相加；
（4）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁l₁=F₂l₂．
故答案为：（1）右；便于测量力臂；（2）右；1；（3）①一次实验不能得出普遍结论②力和力臂是单位不同的两个物理量，不能相加；（4）F₁l₁=F₂l₂．

点评 （1）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；
（2）初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得的数据更准确，有些是为了寻找普遍规律，探究杠杆平衡的条件就是为了寻找普遍规律．