张圣军　邱教玉

探究杠杆的平衡条件实验既是同学们学习的重点，又是中考的高频考点，下面从该实验的重点、难点以及易错点3个方面进行分析说明。

要点提炼

1.重点：该实验的考查重点主要有以下3个方面。

（1）杠杆在水平位置的调平分为挂钩码前的调平和挂钩码后的调平。为了消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响，挂钩码前要让杠杆的中点挂在支点上，且要调整杠杆两端的平衡螺母，使其在水平位置平衡。（杠杆哪端高，平衡螺母就向哪端调节。）

（2）为了便于从杠杆上直接读取力臂的长度，挂钩码后，通过调节钩码的个数和位置，仍然要让杠杆在水平位置平衡。

（3）通过对实验数据的分析得出杠杆的平衡条件：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂。

2.难点：该实验的难点是对力臂概念的理解，很多同学常常误认为力臂是支点到力的作用点的距离，而不是支点到力的作用线的距离。为此，同学们可用弹簧测力计替代一边的钩码，通过改变拉力的方向，观察弹簧测力计示数的变化，明确只有当拉力的方向跟杠杆垂直时弹簧测力计的示数才最小，再通过对实验数据的分析得出正确的实验结论。

3.易错点：该实验的易错点主要有以下4个方面。

（1）误认为不在水平位置静止的杠杆是不平衡的。

（2）挂钩码后，为使杠杆在水平位置平衡，误认为仍然可以调节杠杆两端的平衡螺母。

（3）当杠杆不平衡时，误认为杠杆将向力大的一边或力臂长的一端转动。（实际上杠杆是向力与力臂的乘积大的一方转动。）

（4）误认为多次测量的目的是为了减小实验误差。（该实验多次测量的目的是了寻找普遍规律：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂。）

探究应用

例 （2021·江西）探究杠杆的平衡条件，回答下列问题。

【猜想與假设】

猜想一：动力 × 动力臂 =  阻力 × 阻力臂。

猜想二：动力 × 支点到动力作用点的距离 =  阻力 × 支点到阻力作用点的距离。

【设计实验与进行实验】

（1）如图甲所示，应将杠杆两端的螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，记录的实验数据如下表。

（3）改变钩码的_______和钩码的位置重复上述实验两次，记录的数据如下表。

【分析与论证】

根据小明同学的数据可验证猜想_______（选填“一”、“二”或“一和二”）是正确的。而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的_______进行实验。

于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想_______是错误的。若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是_______。

通过以上探究，小明同学真正理解了力臂是支点到_______的距离。

答案：【设计实验与进行实验】（1）左 （3）个数 【分析与论证】一和二 方向   二刻度尺 力的作用线