某小组探究杠杆平衡条件的实验中发现，当动力臂或阻力臂发生变化时，使杠杆平衡的动力大小就要随之改变，他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系，他们在已调

Question

某小组探究杠杆平衡条件的实验中发现，当动力臂或阻力臂发生变化时，使杠杆平衡的动力大小就要随之改变，他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系，他们在已调水平平衡的杠杆左端悬挂等重的钩码如图所示，将钩码对杠杆的作用力定为阻力F₂，在支点另一侧通过悬挂钩码施加动力F₁，调节动力臂
l₁及阻力臂l₂大小使杠杆在水平位置平衡，并将实验数据记录在表一、表二中．
表一

实验 序号	F2 （牛）	l2 （厘米）	F1 （牛）	l1 （厘米）
1	6	10	4	15
2	6	10	6	10
3	6	10	10	6

表二 

实验 序号	F2 （牛）	l2 （厘米）	F1 （牛）	l1 （厘米）
4	6	8	4	12
5	6	12	6	12
6	6	20	10	12

表三

实验 序号	F2 （牛）	l2 （厘米）	F1 （牛）	l1 （厘米）
7	6	8	5	12
8	6	12	8	12
9	6	20	11	12

（1）分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件，这是在研究动力的大小与___的关系，分析数据初步归纳得出的结论是：___．
（2）分析比较实验序号___的数据中动力F₁与阻力臂L₂变化的关系可以归纳得出的初步结论是：使杠杆在水平位置平衡，当阻力和动力臂相同，动力的大小与阻力臂成正比．
 （3）小明为了验证第（2）题中的结论，用以调节好的弹簧测力计代替钩码在支点的左侧对杠杆施加动力，当杠杆在水平位置平衡时得到的实验数据如表三，他发现这组实验数据无法验证上述结论，你认为他的实验中可能存在的问题是：___．
（4）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可归纳得出初步结论：
（a）分析比较1与4、2与5、3与6的数据可初步归纳得到：___，动力大小相同．
（b）分析比较1、2、3或4、5、6中的数据可初步归纳得到：___．

Answer 1

（1）分析比较实验序号1、2与3的数据可知，此时阻力和阻力臂保持不变，研究的是动力的大小与动力臂的关系；
分析数据：F₂l₂=6N×10cm=60N•cm；
F₂l₂为：4N×15cm=60N•cm；6N×10cm=60N•cm；10N×6cm=60N•cm； 
可知：F₁L₁的乘积为60N•cm，始终不变，故可得出其关系为：当杠杆平衡时，在阻力和阻力臂保持不变的条件下，动力和动力臂成反比．
（2）表二中的实验数据阻力相同为6N，动力臂相同为12cm，分析比较实验数据4、5和6可知，(F1)/(l2)=(4N)/(8cm)=(6N)/(12cm)=(10N)/(20cm)=(1N)/(2cm)；即使杠杆在水平位置平衡，当阻力和动力臂相同，动力的大小与阻力臂成正比．
（3）根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知；杠杆平衡后，使杠杆在水平位置平衡；他改用弹簧测力计在左侧向上拉杠杆的过程中，在动力的位置不变时，动力变大，说明弹簧测力计没有沿竖直向上方向拉杠杆，造成拉力对应的力臂减小，因此测力计的示数将变大．
（4）（a）分析比较序号为1与4的数据可知，使杠杆在水平位置平衡，在阻力大小不变时，阻力臂与动力臂的比值为：(10cm)/(15cm)=(8cm)/(12cm)=(2)/(3)，比值相同，此时动力大小相同；
（b）根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂，由1、2、3或4、5、6中的数据可得：使杠杆在水平位置平衡，当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值越大，动力越大．
故答案为：
（1）动力臂；使杠杆在水平位置平衡，当阻力和阻力臂相同时，动力的大小与动力臂成反比；
（2）4、5与6；
（3）弹簧测力计没有沿竖直向上方向拉杠杆．
（4）（a）使杠杆在水平位置平衡，当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值相同；
（b）使杠杆在水平位置平衡，当阻力相同时，阻力臂与动力臂的比值越大，动力越大．