Question

14．如圖，在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中：
（1）實驗前，杠桿在圖（a）所示位置靜止，杠桿處于平衡（選填“平衡”或“不平衡”）狀態(tài)，此時應(yīng)先將左邊的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，右邊的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置保持平衡，目的是為了便于測量力臂大�。�
（2）操作時，把鉤碼分別掛在杠桿的兩側(cè)，改變鉤碼的個數(shù)或在杠桿上的力臂，使杠桿平衡．若不計杠桿質(zhì)量和摩擦且杠桿刻度均勻，每個鉤碼均重1牛，如圖（b）在A點掛兩個鉤碼時，為了使杠桿恢復(fù)平衡，可以在C點掛4個鉤碼；或者在B點作用一個大小為4牛，方向豎直向上（選填“上”或“下”）的力．
（3）甲同學(xué)在實驗中得出三組數(shù)據(jù)（如表）．試根據(jù)它的實驗結(jié)果歸納出杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂（用文字表達）．

實驗次數(shù)	動力F1（牛）	動力臂l1（厘米）	阻力F2（牛）	阻力臂l2（厘米）
1	2	5	1	10
2	4	10	8	5
3	3	6	2	9

（4）乙同學(xué)記錄了如表數(shù)據(jù)，得出了“動力+動力臂=阻力+阻力臂”，該同學(xué)實驗存在的問題是只測一組數(shù)據(jù)，得出結(jié)論具有偶然性，不具普遍性；不同單位的物理量不能相加．

動力F1（牛）	動力臂l1（厘米）	阻力F2（牛）	阻力臂l2（厘米）
3	4	4	3

Answer 1

分析 （1）①杠桿靜止時或杠桿勻速轉(zhuǎn)動時，杠桿處于平衡狀態(tài)．
②調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動．
③探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，便于測量力臂大小，杠桿的重心通過支點，消除杠桿重對杠桿平衡的影響，使實驗簡單化，便于探究．
（2）根據(jù)阻力是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，動力是使杠桿轉(zhuǎn)動的力，確定B點和C點施加力的方向．根據(jù)杠桿平衡條件求出B、C點掛鉤碼數(shù)量．
（3）杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F₁L₁=F₂L₂）．
（4）實驗時，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．

解答 解：（1）杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，杠桿處于平衡狀態(tài)；杠桿的左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動，使杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測量力臂大小，杠桿重心通過支點，可以消除杠桿重對杠桿平衡的影響．
（2）操作時，把鉤碼分別掛在杠桿的兩側(cè)，改變鉤碼的個數(shù)或在杠桿上的力臂的大小，使杠桿平衡．
設(shè)杠桿的一個小格是l，設(shè)右端掛鉤碼重為F，根據(jù)杠桿平衡條件得，2N×4l=F×2l，所以F=4N，所以在C處掛4個鉤碼．
在B點施加的力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動，B的力臂是2l，所以B點施加豎直向上的力的大小為4N．
（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可歸納出杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂．
（4）該組的同學(xué)只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．力和力臂是兩個不同的物理量，單位不同，不能相加．
故答案為：（1）平衡；左；左；水平；便于測量力臂大�。唬�2）個數(shù)；力臂；平衡；4；4；上；（3）動力×動力臂=阻力×阻力臂；（4）只測一組數(shù)據(jù)，得出結(jié)論具有偶然性，不具普遍性；不同單位的物理量不能相加．

點評 杠桿無論在水平位置靜止還是在傾斜位置靜止，杠桿只有是靜止，杠桿就處于平衡狀態(tài)，此處學(xué)生容易忽視．
杠桿平衡條件是杠桿平衡問題的重要依據(jù)，一個題目中可能多次用到杠桿平衡條件，一定要熟練掌握．