Question

13．在探究实验过程中，我们不但要知道实验该如何操作，更应该知道我们为什么这样操作．例如李翔同学在“探究杠杆的平衡条件”实验时：
（1）李翔在实验过程中产生了新的疑问：为什么要让杠杆在水平位置平衡进行实验？老师为了解决李翔提出的问题，让李翔先后用如图甲、乙所示的实验装置探究杠杆的平衡条件，通过实验李翔总结：乙图的实验方案比甲图的实验方案好，理由是乙方案便于测量力臂．

（2）李翔解决了疑问后，正确进行了实验，他记录的数据如下：

试验次数	动力F1N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2	6	3	4
2	3	5	5	3
3	4	4	8	2

请在下面横线上写出分析处理实验数据的具体过程及验证结果．①分析处理实验数据的具体过程如下：分别计算出动力×动力臂（或F₁L₁）和阻力×阻力臂（或F₂L₂），
第一组：2N×6cm=12N•cm、3N×4cm=12N•cm；
第二组：3N×5cm=15N•cm、5N×3cm=15N•cm；
第三组：4N×4cm=16N•cm、8N×2cm=16N•cm；
经过比较发现：每一组的动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积都相等．
②验证的结果：经验证可得出杠杆平衡时满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．．

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）记录中有四组数据，分别是动力、动力臂、阻力、阻力臂，分析动力与动力臂的乘积、阻力与阻力臂的乘积，得出杠杆的平衡条件．

解答 解：（1）力臂等于支点到力的作用线的距离，在乙图的实验方案中，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．而甲图的实验方案中的力臂不便于测量，所以，乙图的实验方案好．
（2）①分析处理实验数据的具体过程如下：分别计算出动力×动力臂（或F₁L₁）和阻力×阻力臂（或F₂L₂），
第一组：2N×6cm=12N•cm、3N×4cm=12N•cm；
第二组：3N×5cm=15N•cm、5N×3cm=15N•cm；
第三组：4N×4cm=16N•cm、8N×2cm=16N•cm；
经过比较发现：每一组的动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积都相等．
②验证的结果：经验证可得出杠杆平衡时满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．
故答案为：（1）乙方案便于测量力臂；
（2））①分析处理实验数据的具体过程如下：分别计算出动力×动力臂（或F₁L₁）和阻力×阻力臂（或F₂L₂），
第一组：2N×6cm=12N•cm、3N×4cm=12N•cm；
第二组：3N×5cm=15N•cm、5N×3cm=15N•cm；
第三组：4N×4cm=16N•cm、8N×2cm=16N•cm；
经过比较发现：每一组的动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积都相等．
②验证的结果：经验证可得出杠杆平衡时满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．

点评 本题考查了杠杆平衡的条件，在实验时我们应注意：调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便能直接读出力臂．杠杆平衡的条件就是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．