Question

4．如圖所示，是探究杠桿平衡條件的實驗示意圖，實驗記錄的數據如表中所示．

實驗 次數	動力臂 L1/m	動力 F1/N	阻力臂 L2/m	阻力 F2/N
1	0.1	0.5	0.05	1
2	0.15	0.5	0.05	1.5
3	0.2	1.5		3
4	0.2		0.1	4

（1）杠桿的支點位于質地均勻的直尺中間，其目的是避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響；實驗過程始終保持杠桿水平位置平衡，方便于測量力臂．
（2）實驗收集多組數據的目的是使得出的結論更具有普遍性，得到的杠桿平衡條件是F₁L₁=F₂L₂．
（3）利用杠桿的平衡條件，完整表中空格數椐的填寫．左側所掛鉤碼的位置不變，僅加掛1只鉤碼，右側需將鉤碼向右移動1格，才能確保杠桿平衡．

Answer 1

分析 （1）從杠桿自身重力是否影響杠桿平衡的角度來考慮；使杠桿在水平位置平衡的目的是為了直接從杠桿上讀出力臂；
（2）為了使實驗結論更具有說服力，避免偶然性和片面性，應多測幾組數據進行分析；最后分析得出杠桿的平衡條件為F₁L₁=F₂L₂；
（3）根據表格中提供的數據和杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂進行計算．

解答 解：
（1）質地均勻的杠桿重心在中點，把支點放在中心，可以使杠桿自重的力臂為零，這樣自身重力不影響杠桿平衡；
杠桿在水平位置平衡時，力臂與杠桿重合，方便直接在杠桿上直接讀出力臂大�。�
（2）在實驗中，為避免實驗結論的片面性、偶然性，要多做幾次實驗，對數據進行分析從而得到普遍性的規(guī)律；
以第1次實驗數據為例：F₁×L₁=0.5N×0.1m=0.05N•m，F₂×L₂=1N×0.05m=0.05N•m，二者相等，其他幾次實驗數據也發(fā)現相同規(guī)律，所以杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）；
（3）第3次實驗：根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，1.5N×0.2m=3N×L₂，則L₂=0.1m；
第4次實驗：根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，F₁×0.2m=4N×0.1m，則F₁=2N；

實驗 次數	動力臂 L1/m	動力 F1/N	阻力臂 L2/m	阻力 F2/N
1	0.1	0.5	0.05	1
2	0.15	0.5	0.05	1.5
3	0.2	1.5	0.1	3
4	0.2	2	0.1	4

設每個鉤碼重為G，每格長度為L，左側所掛鉤碼的位置不變，僅加掛1只鉤碼，左側4G×2L=8GL，所以右側的鉤碼向右移動1格可以平衡．
故答案為：（1）避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響；測量力臂；（2）使得出的結論更具有普遍性；F₁L₁=F₂L₂；（3）將鉤碼向右移動1格．

點評 此題是“探究杠桿的平衡條件”實驗，考查了杠桿的調平及目的，杠桿平衡條件的應用，都是杠桿平衡條件中的常見知識．