分析:(1)①探究杠杆平衡条件时,杠杆的重心在支点上,目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响;
②使杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;
③杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F
1L
1=F
2L
2);
④根据杠杆的平衡条件计算出第4次实验中,动力F
1的大小.
(2)杠杆处于不平衡状态,通过移动和增减钩码,使杠杆重新达到平衡,满足杠杆的平衡条件.
解答:解:(1)①杠杆重心在其支点处,杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;
②力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
③分析数据得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F
1L
1=F
2L
2);
④第4次实验中,F
1L
1=F
2L
2=4N×0.1m=0.4N?m,F
1=
=
=2N.
(2)假设每个钩码重1N,每小格为5cm,
①杠杆左端:在距支点4个小格处挂2个钩码,F
1=2N,L
1=5cm×4=20cm,则F
1L
1=2N×20cm=40N?cm;
杠杆右端:在距支点2个小格处挂3个钩码,F
2=3N,L
2=5cm×2=10cm,则F
2L
2=3N×10cm=30N?cm;
∴杠杆不平衡,右端不变的情况下,左端钩码向右移动1个格,此时L
1=5cm×3=15cm,这样就满足F
1L
1=F
2L
2,杠杆就平衡了.
②不移动钩码,就是不改变力臂,两边同时减掉1个钩码时,
杠杆左端:F
1=1N,L
1=5cm×4=20cm,则F
1L
1=1N×20cm=20N?cm;
杠杆右端:F
2=2N,L
2=5cm×2=10cm,则F
2L
2=2N×10cm=20N?cm;
满足F
1L
1=F
2L
2,杠杆就平衡了.
故答案为:避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响、便于测量力臂、动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F
1L
1=F
2L
2)、2(表格中的数据)、1、1个钩码.