Question

小强在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
（1）他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在______位置平衡；他这样做的好处是______．而在具体的实验中小强每次都要将杠杆调到水平位置静止，这样做的目的是______．
（2）实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”．他们经过实验，获得了下述数据：

动力F1/N	动力臂Ll/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
4	5	5	4

于是，他们认为自己的猜想是正确的．你认为他们实验过程中存在的问题是：______．
（3）下表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为______的一组数据是错误的．经检查，结果是测量阻力臂时读错了，阻力臂的实际值应为______m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是______．

实验序号	动力F1/N	动力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2	0.3	l	0.4
2	1	0.4	2	0.2

（4）当在A处挂三个钩码如图所示，要使杠杆平衡应在B处挂______个钩码（每个钩码质量均200g）．拿去B处钩码，改在C处用弹簧测力计竖直向上拉，杠杆平衡时弹簧测力计上示数为______N．当将弹簧测力计偏离竖直位置还在C处斜向右上方拉时，弹簧测力计上示数会______．（填“不变”“变大”“变小”）

Answer

（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂（重力的方向跟杠杆垂直），这样调节便于直接读取力臂的大小、同时能够消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡．
（2）实验规律应建立在多次测量的基础上，以避免得到偶然性的结论；不同的物理量之间不能直接加减．
（3）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，进行解答．
（4）由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂．可计算出所挂钩码的多少．根据杠杆的平衡条件，可计算出用弹簧测力计在C点竖直向上拉着杠杆使它水平平衡时的拉力．阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．
【解析】
（1）实验时，应先调节杠杆两端的平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡，当杠杆在水平位置平衡后，消除杠杆重力对实验结果的影响．小强每次都要将杠杆调到水平位置静止，这样做便于直接读出力臂的大小．
（2）这组同学的猜想：动力+动力臂=阻力+阻力臂，没有意义，且实验数据只有一组，应多做几次实验，得到多组数据，分析找到结论．单位不同的两个物理量不能直接相加．
（3）根据杠杆平衡的条件，2×0.3≠1×0.4，所以第一组数据错误，并且综合1、2两组数据可得：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2．
（4）在A处距支点4个格，B处距支点3个格，A处挂有3个钩码，根据杠杆平衡原理，则B处应挂4个钩码．
设OA=4，则OC=2
A处3个钩码的重力GA=mAg=3×0.2kg×10N/kg=6N，
∴由杠杆的平衡条件可知：OA•GA=OC•F
∴4×6N=2F
解得F=12N．
弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．
故答案为：（1）水平；消除杠杆重力对实验结果的影响；便于直接读出力臂的大小；（2）实验不能只凭一组数据得到结论，必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论；单位不同的两个物理量不能直接相加；（3）1；0.6；动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2；（4）4；12；变大．