Question

探究杠杆的平衡条件实验
（1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在______位置平衡，若杠杆在使用前发现左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向______调节；
（2）如图所示，杠杆每格都是等距离，当在A点挂4个钩码时，你应该如何操作才能使杠杆重新平衡？（实验时有10个相同的钩码供你使用）
方法①：______；
方法②：______．
（3）经过多次实验，用F₁、F₂、L₁和L₂分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，可得出杠杆平衡条件为：______；
（4）多次实验的目的是：______．

Answer

（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）设杠杆每一个小格代表L，一个钩码的重为G，当杠杆左端的力和力臂的乘积等于杠杆右端的力和力臂的乘积时，杠杆平衡，否则杠杆不平衡．
（3）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂．
（4）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．
【解析】
（1）力臂等于支点到力的作用线的距离，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；杠杆重心右移应将平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响．
故答案为：水平；右．
（2）从图中可以看出，杠杆左端力的大小为4G，力臂为3L，力和力臂的乘积是12GL，右边只要也满足力和力臂的乘积是12GL即可．总共有10个钩码，已用4个，因此右端最多挂6个．有以下几种方法：
①右端挂6个钩码，挂在2处，满足力和力臂的乘积=6G×2L=12GL；
②右端挂4个钩码，挂在3处，满足力和力臂的乘积=4G×3L=12GL；
③右端挂3个钩码，挂在4处，满足力和力臂的乘积=3G×4L=12GL；
④右端挂2个钩码，挂在6处，满足力和力臂的乘积=2G×6L=12GL；
故答案为：①在2处挂6个钩码；②在3处挂4个钩码．（答案不唯一，合理即可）
（3）经过多次实验，发现动力×动力臂=阻力×阻力臂，用F1、F2、L1和L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为：F1L1=F2L2．
故答案为：F1L1=F2L2．
（4）探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律．
故答案为：获取多组实验数据归纳出物理规律．