Question

10．下面是小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中的情景，請你回答下列問題．
（1）應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便于測量力臂．
（2）圖甲中是小明同學前兩次實驗的情景．實驗時所用的每個鉤碼重均為0.5N，杠桿上刻線的間距為5cm，部分實驗數據記錄如下表，請將表格中的實驗數據補充完整． 

實驗次數	動力（F1/N）	動力臂（L1/cm）	阻力（F2/N）	阻力臂（L2/cm）
1	1.5	10	1
2	1	20		10

（3）如圖乙所示是第3次實驗，此時杠桿已處于平衡狀態．若小明分別同時拿走兩邊下方的兩個鉤碼，則杠桿的左（填“左”或“右”）端將下沉．為使杠桿重新恢復水平平衡，小明應將左側剩余的兩個鉤碼移至E點處．
（4）該實驗中多次改變力和力臂的大小，從而得到多組數據．這樣做的目的是尋找普遍規律，避免結論的偶然性．

Answer 1

分析 （1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂，因此在此實驗中我們應首先調節杠桿在水平位置平衡，使杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂；
（2）根據表格中提供的數據和杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂進行計算；
（3）結合圖乙的情形，根據杠桿平衡條件可求出兩側各去掉一個鉤碼后兩側的力與力臂的乘積，并做出判斷；
（4）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發現變化規律；有的是為了使實驗結論具有普遍性．

解答 解：
（1）在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣做是為了便于測量力臂；
（2）根據F₁L₁=F₂L₂，第1次實驗中：1.5N×10cm=1N×L₂，所以L₂=15cm；
同理，第2次實驗中：1N×20cm=F₂×10cm所以F₂=2N；
（3）在圖乙中，如果兩側各去掉兩個鉤碼，則左側：0.5N×2×5cm×3=15N•cm，右側：0.5N×1×5cm×4=10N•cm，左側的力與力臂的乘積大于右側的力與力臂的乘積，所以杠桿的左側下降；
為使杠桿恢復水平平衡，左側力和力臂的積應為10N•cm，即0.5N×2×5cm×n=10N•cm，則n=2，故應移至E點處；
（4）本次實驗多次改變力和力臂的大小，避免實驗次數過少，導致實驗結論具有偶然性，使得出的實驗結論具有普遍性，避免偶然性．
故答案為：（1）水平；力臂；（2）15；2；（3）左；E；（4）尋找普遍規律，避免結論的偶然性．

點評 本題考查了探究杠桿平衡條件的實驗過程，從原理到實際操作、實驗方法、數據分析等，考查較為全面，是我們應該掌握的重點實驗．