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二力平衡的条件是初中物理学习的重点,本实验的关键是探究物体二力平衡的规律,通过观察提出问题,然后通过实验研究问题,再对实验结果进行概括、总结得出规律.
实验目的:
1.学会用控制变量的思想探究问题的方法.
2.通过实验总结二力平衡的条件.
实验器材:定滑轮两个,两边带挂钩的小车两个.5个质量相同的钩码,细线两根.
提出问题:物体在两个力的作用下一定能保持静止状态或匀速直线运动状态吗?两个力符合什么条件才能使物体保持平衡状态呢?
猜想与假设:力的大小、方向、作用点应满足一定条件.
实验步骤:
1.在实验桌上用粉笔画一条直线,在直线与桌面两端交点处各安装一个定滑轮.将一个小车放在两定滑轮连线的中点处,然后在小车两端的挂钩上系上细线,细线绕过定滑轮后下端各挂一个质量相同的钩码,如图1,观察小车的运动状态,分析此时小车在水平方向上受到几个力作用,这几个力的大小、方向有什么关系.
2.改变细线两端钩码的个数,如图2.观察小车的运动状态.
3.控制小车两端钩码个数相同.将小车旋转一定角度,让拉力不在一条直线上,松手后,小车能保持匀速直线运动状态或静止状态吗7
4.图1中小车右侧的细线及钩码不动.把左侧的细线及钩码解下,也系在小车右侧,观察小车的运动状态.
5.将两辆小车相互靠近(靠近面的挂钩要取下)放在两定滑轮连线的中点处,两车不粘连在一起,在两车的另外两个挂钩上分别系上细线并挂上质量相同的钩码,保证这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,如图3.观察两辆小车的运动情况.
6.实验结束,取下小车上的细线和钩码,整理实验器材.摆放整齐.
现象及数据记录如表1.
实验结论:
通过实验可得二力平衡的条件是:两个力必须大小相等、方向相反、作用在同一物体上,且在同一条直线上.简称为:等值、反向、同物、共线,
交流与合作:
1.注意控制实验条件,知道条件改变对实验结果的影响.
2.实验中也可以用一张方形轻卡片纸代替小车作为受力物体,如图4,卡片纸的两个对角分别用线穿过并拴牢,线的另两端绕过铁架台上的滑轮并挂上钩码,然后按前面所述实验步骤进行实验,第5步则可以使用剪刀将卡片纸剪开,可以化繁为简,操作方便,达到更为直观的效果,
注意事项:
1.实验时要求桌面尽可能光滑,小车的轮子滚动自如,选取的钩码质量应较大,使两边的拉力尽量大些.以削弱摩擦阻力的影响.
2.实验中考虑到水平方向的阻力因素,研究对象尽量选取轻的、摩擦力小的物体做实验,减小实验误差。
实验目的:
1.学会用控制变量的思想探究问题的方法.
2.通过实验总结二力平衡的条件.
实验器材:定滑轮两个,两边带挂钩的小车两个.5个质量相同的钩码,细线两根.
提出问题:物体在两个力的作用下一定能保持静止状态或匀速直线运动状态吗?两个力符合什么条件才能使物体保持平衡状态呢?
猜想与假设:力的大小、方向、作用点应满足一定条件.
实验步骤:
1.在实验桌上用粉笔画一条直线,在直线与桌面两端交点处各安装一个定滑轮.将一个小车放在两定滑轮连线的中点处,然后在小车两端的挂钩上系上细线,细线绕过定滑轮后下端各挂一个质量相同的钩码,如图1,观察小车的运动状态,分析此时小车在水平方向上受到几个力作用,这几个力的大小、方向有什么关系.
2.改变细线两端钩码的个数,如图2.观察小车的运动状态.
3.控制小车两端钩码个数相同.将小车旋转一定角度,让拉力不在一条直线上,松手后,小车能保持匀速直线运动状态或静止状态吗7
4.图1中小车右侧的细线及钩码不动.把左侧的细线及钩码解下,也系在小车右侧,观察小车的运动状态.
5.将两辆小车相互靠近(靠近面的挂钩要取下)放在两定滑轮连线的中点处,两车不粘连在一起,在两车的另外两个挂钩上分别系上细线并挂上质量相同的钩码,保证这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,如图3.观察两辆小车的运动情况.
6.实验结束,取下小车上的细线和钩码,整理实验器材.摆放整齐.
现象及数据记录如表1.
实验结论:
通过实验可得二力平衡的条件是:两个力必须大小相等、方向相反、作用在同一物体上,且在同一条直线上.简称为:等值、反向、同物、共线,
交流与合作:
1.注意控制实验条件,知道条件改变对实验结果的影响.
2.实验中也可以用一张方形轻卡片纸代替小车作为受力物体,如图4,卡片纸的两个对角分别用线穿过并拴牢,线的另两端绕过铁架台上的滑轮并挂上钩码,然后按前面所述实验步骤进行实验,第5步则可以使用剪刀将卡片纸剪开,可以化繁为简,操作方便,达到更为直观的效果,
注意事项:
1.实验时要求桌面尽可能光滑,小车的轮子滚动自如,选取的钩码质量应较大,使两边的拉力尽量大些.以削弱摩擦阻力的影响.
2.实验中考虑到水平方向的阻力因素,研究对象尽量选取轻的、摩擦力小的物体做实验,减小实验误差。