Question

如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持______并静止，达到平衡状态．这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量______．
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂．他这样得出的结论是否合理？______；为什么？______．

（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是：______．
（4）小民和小华照图16的方法做了几次实验，分析得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离”=“阻力×支点到阻力作用点的距离”．你认为他们的结论正确吗？你能设计实验证明自己的判断吗？

Answer

（1）杠杆的哪端较高，平衡螺母向哪端移动；为了便于直接测量力臂，使杠杆在水平位置平衡；
（2）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；
（3）当支点在杠杆的中点时，其重心恰好通过支点，所以平衡条件不受杠杆重力的影响，若支点不在中心处，便要考虑杠杆的重力；
（4）杠杆在水平位置平衡后，重力的力臂恰好等于支点到力的作用点的距离；若用测力计不沿竖直方向用力，便可推翻小民和小华的结论．
【解析】
（1）由题意知，杠杆右端下沉，左端较高，所以平衡螺母应向左移动，使其在水平位置平衡，这样便于测量力臂；
（2）小明只通过一组数据便得出结论，并不符合实验结论得出的要求，这样的结果具有偶然性，不具普遍性；
（3）由于支点不在中点时，杠杆还受自身重力的影响，所以测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符；
（4）弹簧测力计在C处竖直向上拉时，拉力的方向竖直向上与杠杆垂直，动力臂等于支点到力的作用点的距离，若改变拉力的方向，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的大小，即可证明小民和小华的观点是否正确．
故答案为：（1）左；杠杆在水平位置；力臂；（2）不合理；只测一组数据，结论具有偶然性；（3）受杠杆自身重力的影响；（4）结论不正确；改变拉力的方向，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的大小，即可证明小民和小华的观点是否正确．