Question

25、小華、小明兩位同學通過實驗探究杠桿平衡的條件，所用實驗器材有杠桿、彈簧測力計、鉤碼和支架等．他們分別在已調水平平衡的杠桿上施加動力F₁、阻力F₂并使杠桿在水平位置平衡，記錄動力臂l₁及阻力臂l₂，小華、小明的操作情況分別如圖（a）、（b）所示，表一、表二為他們記錄的實驗數據．

（1）分析比較實驗序號1、2與3的數據及相關條件，小華得出結論：杠桿平衡的條件是F₁+l₁=F₂+l₂．請判斷：小華的結論是

錯誤

的（選填“正確”或“錯誤”），依據是：

兩個不同的物理量不能相加

．
（2）進一步綜合分析比較表一和表二中的數據及相關條件，可歸納得出結論：杠桿平衡的條件是

F₁l₁=F₂l₂

．
（3）得出上述杠桿平衡的條件后，小華也欲用彈簧測力計和鉤碼進行實驗，但跟小明的操作不同的是，他準備將彈簧測力計沿豎直方向作用在杠桿上的A點，而鉤碼的位置不變，如圖25（c）所示．
請判斷：他

能

使杠桿在水平位置平衡（選填“能”或“不能”）．如果杠桿能平衡，寫出需滿足的條件

使彈簧測力計豎直向下作用在A點，并滿足F₁l₁=F₂l₂

；如果杠桿不能平衡，寫出判斷的理由

當彈簧測力計豎直向上作用在A點時動力和阻力對杠桿的作用效果相同

．

Answer 1

分析：根據杠桿平衡條件結合題目表格所給出的數據進行分析即可得出答案．

解答：解：（1）因為力和力臂是兩個不同的物理量，不同的物理量是不能相加的；
（2）根據題中表格中的數據可知，動力×動力臂的乘積都等于阻力×阻力臂的乘積，所以杠桿的平衡條件是F₁l₁=F₂l₂
（3）若在A點將彈簧測力計豎直向下拉動杠桿且滿足F₁l₁=F₂l₂則可使杠桿在水平位置平衡，若在A點將彈簧測力計豎直向上拉動杠桿，由于動力和阻力對杠桿的作用效果相同，就不滿足F₁l₁=F₂l₂，杠桿將不能平衡．

答案為：（1）錯誤，兩個不同的物理量不能相加；（2）F₁l₁=F₂l₂；（3）能；使彈簧測力計豎直向下作用在A點，并滿足F₁l₁=F₂l₂；或：不能；當彈簧測力計豎直向上作用在A點時，動力和阻力對杠桿的作用效果相同．

點評：在探究性實驗中涉及數據的設計時不要設計特殊數據，否則得出的結論具有偶然性；同時不同的物理量是不能相加的．