内容正文:
实验十一 探究二力平衡条件
【相关知识】
1、物体在不受外力的时候将保持 或 。这时物体所处的状态叫做平衡状态。
2、物体在受到几个力作用时,也能保持静止状态或匀速直线运动状态。这是因为物体所受的这 ,这时我们就说这几个力平衡,并把这几个力称为 。
【实验】
1、实验器材:(如图)
2、实验过程:
① ,观察小车在什么条件下保持静止,在什么条件
下不能保持静止?
②保持两端钩码数相等,使小车静止,在把 ,使拉力F1和F2不在一条直线上,观察小车的情况。
③保持两端钧码数相等,把两侧的钩码挂在小车的同一侧,观察小车的情况。
3、实验表格:
4、实验结论: 。
【实验拓展】
1、二力平衡与相互作用力的区别:
相同点: ;
不同点: 。
2、实验时,是如何改变力的大小: 改变两端钩码的数量。
3、实验中对桌面要 (填:“光滑”或“粗糙”),这样做的目的是: 。
4、如图所示的两个实验装置中,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更利学.理由是什么?
5、装置中滑轮的作用: 。
6、当小车平衡时,将小车扭转一个角度,松手后小车能不能平衡?设计此实验步骤的目的是为了探究什么问题?
7、为得出平衡的两个力的大小关系,你的做法是?
【知识应用】
1. 实验小组要探究二力平衡条件.实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计.
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的方向 ,大小 ;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止,此时F3 F4;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5 F6.
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况.这样做可以探究什么问题?
(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上受到两个力的大小关系如何?还能看出小车受非平衡力作用时,运动状态将怎样?
2. 如图的甲所示是小明同学设计的“探究二力平衡的条件”实验装置。
(1)小明发现同时向左盘和右盘中加入一个相等质量的砝码时,小车处于静止状态。此时,他得出结论:二力平衡的条件之一为两个力大小相等。这种做法是不科学的,原因是 。
(2)实验中,保持F1和F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将 (“恢复到原来位置”或“保持静止”),设计这一步骤是为了探究相互平衡的两个力是否 。
(3)小华同学设计组装了如图乙所示的实验装置,比较甲、乙两种实验装置, (“甲”或“乙”)实验装置更合理,原因是 .
3. 在探究“二力平衡的条件”实验中,有甲、乙两个实验方案。
甲方案:在水平桌面上放一个带有挂钩的木块,两根细绳的一端拴住同一个木块,另一端通过滑轮与钩码相连,如图甲所示;
乙方案:在竖直支架的相同高度处固定两个滑轮,两根细绳的一端拴住同一个硬塑料片,另一端通过滑轮与钩码相连,如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)与乙方案比较,甲方案有什么不足?
(2)用乙方案时,应选用轻一些的硬塑料片 (选填“轻”或“重”),理由是 ;
(3)用甲方案时,如果要探究二力平衡时两个力是否在同一条直线上,应怎样进行实验。
4. 晓彤和小雪对力学中的部分内容进行实验探究.
(1)晓彤利用如图甲所示的实验装置探究“二力平衡的条件”.
①当小车在水平面上 (选填“静止”或“运动”)时,可知小车处于平衡状态.
②在图甲中,小车处于静止状态,此时将小车