师：同学们，上一节课我们学习了杠杆，通过对猫和老鼠的跷跷板游戏讨论得知，要让跷跷板保持在水平位置平衡，猫可以向前走一些，或者减肥空腹跳上去；老鼠可以向后退，或者增肥、吃饱肚子跳上去，又或者拉着朋友一起上去。大家思考一下，是哪些因素影响到跷跷板能否在水平位置保持平衡呢？对比发现，猫和老鼠的第一种方法改变的都是它们到支点O的距离，后面的方法改变的都是它们对跷跷板的压力。那么，影响跷跷板能否在水平位置保持平衡，是不是与力的大小、距离的大小有关系呢？如果有关，杠杆要保持在平衡位置时，它们应该满足什么样的条件呢？今天我们就通过实验来探究杠杆的平衡条件。

　　老师给大家提供的器材有杠杆、铁架台。这里要注意，给大家提供的是一个特殊杠杆，两端有平衡螺母可供调节，杠杆尺面有刻度，能读出距离大小。将杠杆安装在铁架台上后，中间的支撑点就是杠杆的支点，杠杆可以围绕这个点自由转动。我们假定左边的勾码施加的是动力，右边的勾码施加的是阻力，两侧的距离可以通过杠杆直接读出来。所以，我们要测量的物理量是力和距离。

　　在实验过程中，大家要注意：首先，在挂钩码前要调节杠杆在水平位置平衡。比如，我们看实验员的操作，发现杠杆右端低，左端高，这时我们要通过调节平衡螺母将杠杆调至水平位置平衡。那如何调节平衡螺母呢？大家可以对比一下我们曾经学习的天平是如何调节的。当杠杆右端低，左端高时，我们可以将平衡螺母向左调节。

　　然后，我们在杠杆的两侧挂上适量的钩码，每一次都使杠杆在水平位置保持平衡，分别记下两侧的拉力和距离。比如第一次实验，我们在左边挂两个勾码，拉力为1牛，右边挂3个钩码。之后随机改变左侧或右侧钩码的数量或位置，重新使杠杆在水平位置平衡，记下两次的拉力和距离。要知道，我们至少要进行三次实验。比如第二次实验，我们可以在左侧增加一个勾码，通过调节距离使杠杆再一次平衡。第三次实验，我们可以在右侧增加一个勾码，调节左侧钩码的距离使杠杆再次水平平衡。这样，我们通过三次实验得到了三组实验数据。

　　大家对比一下表格中的实验数据，看看它们可能会满足什么样的规律呢？这里要提醒大家，我们对于实验规律的分析，一般是从简单的规律出发，在简单规律无法满足时，再去思考复杂的规律。同时，表格中有不同的物理量，要注意不同的物理量是不可以直接加或者减的。来看看表格中的数据满足什么样的规律……诶，乘积相等！我们对比一下，第一次实验两侧力和距离的乘积都为15，第二次是22.5，第三次是30。那会不会有比值的关系呢？对比发现，三次实验左右两边做比值都不相等。那么，杠杆的平衡条件可以怎样总结呢？对，F1L1乘积等于F2L2 。

　　那我想问一下大家，为什么我们要在实验中至少测三次呢？对，实验总存在一些偶然性，为了避免实验的偶然性，得到普遍规律，一般我们都要求做三次以上的实验。同学们，刚才我们实验中测量了两边的距离，分别是两侧钩码悬挂位置到中间支点的距离L1、L2 ，这个距离就一定是支点到力的作用点的距离吗？

　　为了探讨这个问题，老师制作了一个特殊的杠杆。老师采用两块铝合金板，分别在杠杆的两端用螺丝钉固定，制作了一个H型的杠杆，并且在两边的铝板横向打出几个孔。老师用回形针制作了一个小挂钩，可以挂在两侧的小孔上，这样就能把钩码挂在回形针的挂钩上。

　　注意，如果在左侧挂4个钩码，2牛的拉力，左侧的距离是12厘米；当右侧为2个钩码，1牛的拉力，距离为24厘米时，此时杠杆根据刚才的规律可以发现它是平衡的。那我想问大家，如果将右侧的勾码悬挂点下降一个位置，它还能平衡吗？好，我们通过实验来看一下。现在左侧4个勾码距离12厘米，右侧2个勾码距离24厘米，我们发现杠杆是平衡的。接下来老师改变右侧勾码的悬挂位置……诶，神奇的发现杠杆依然保持水平平衡。可是现在右边的悬挂点发生了变化，那么悬挂点到支点的距离还是原来的距离吗？老师将悬挂点再往下移一格，发现杠杆依然保持水平平衡。

　　那么请大家思考，老师分别测出了支点O到3次悬挂点的距离，分别为24厘米、25厘米、26厘米。发现右侧F2的作用点，支点到作用点的距离都不同，但三次杠杆都保持了水平平衡，也就意味着三次右侧F2的作用效果是一样的。那就说明必定有一个共同的因素使三次杠杆都是平衡的。那么这个共同的因素应该是什么呢？对，我们发现上方距离是没有变的。