Question

在探究“杠桿的平衡條件”實驗中，有甲、乙兩位同學作出了如下猜想：
甲同學：動力/動力臂=阻力/阻力臂　　　 乙同學：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
為了驗證以上兩種猜想是否正確，兩位同學采用了如圖所示的實驗裝置來進行實驗和收集證據(jù)，并設(shè)計了如下的實驗方案：
A．按圖中裝置安裝器材，該裝置中平衡螺母的作用是調(diào)節(jié)杠桿在________位置平衡．
B．在沒有掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，可將右端螺母向________（左/右）邊轉(zhuǎn)動，實驗時使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是________．
C．將鉤碼（每個鉤碼的質(zhì)量均為50g）分別掛在杠桿的兩邊并移動其懸掛的位置，重新將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡．
D．改變懸掛的鉤碼個數(shù)，并移動其，懸掛的位置，使杠桿又在水平位置平衡．

實驗序號	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	0.5	5.42	2.0	1.36
2	1.0	4.00
3	1.5	2.60	1.0	3.90

并將每次實驗測得的數(shù)據(jù)都記錄在表格中，那么：
（1）補全上述步驟中的空格，并在記錄數(shù)據(jù)的表格中，根據(jù)實驗裝置右邊的放大圖補充漏掉的兩空（g=10N/kg）．
（2）在實驗中，當杠桿處于水平位置平衡時，杠桿的重心在圖中的________點．
（3）實驗中改變支點兩側(cè)的鉤碼位置和個數(shù)，用同樣的方法一般要做三次，得到三組數(shù)據(jù)并進行分析結(jié)論，這樣做的目的是________．
（4）綜上所述，由此可得出的結(jié)論是：F₁?l₁=________（填寫字母）．

Answer 1

解：在實驗前應調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，這樣更便于力臂的測量．若發(fā)現(xiàn)右端下傾，則應將平衡螺母向左端移動．
故答案為：水平；左；便于力臂的測量．
（1）每個鉤碼的重力為：G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N．所以阻力F₂=3×0.5N=1.5N
阻力臂為l₂=8.15cm-5.5cm=2.65cm
故答案為：

實驗序號	動力F1/N	動力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	0.5	5.42	2.0	1.36
2	1.0	4.00	1.5	2.65
3	1.5	2.60	1.0	3.90

（2）質(zhì)地均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心處，所以此杠桿的重心在支點處．
故答案為：O．
（3）在實驗中，為避免實驗結(jié)論的片面性、偶然性，要多做幾次實驗，對數(shù)據(jù)進行分析從而得到普遍性的規(guī)律．
故答案為：得到普遍性的規(guī)律．
（4）分別計算動力和動力臂的乘積、阻力和阻力臂的乘積，可以發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即：F₁?l₁=F₂?l₂．
故答案為：F₂?l₂．
分析：要掌握杠桿平衡條件的探究實驗，在實驗前首先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，以便確定力臂．若右端下沉，則應將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)；若左端下沉，則應將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)．
為了使實驗結(jié)論更具有說服力，避免偶然性和片面性，應多測幾組數(shù)據(jù)進行分析．最后分析得出杠桿的平衡條件為F₁?l₁=F₂?l₂．
點評：此題是探究杠桿平衡條件的實驗，在此實驗中要知道使杠桿在水平位置平衡為了便于測量力臂．為使實驗結(jié)論具有普遍性的規(guī)律，需要多測幾組數(shù)據(jù)．并且考查了杠桿的平衡條件，F(xiàn)₁?l₁=F₂?l₂．