实验16 探究二力平衡的条件-【同步实验课】2023-2024学年八年级物理下册教材实验大盘点

实验16 探究二力平衡的条件 1．【实验目的】 通过实验探究，得出二力平衡的条件。 2．【实验器材】 （1）小车、定滑轮、托盘、钩码、细线、卡片、剪刀、水平桌面等 （2）主要器材作用： ①定滑轮：改变力的方向。。 ②较光滑水平桌面：减小摩擦对实验结果的影响。 ③钩码：改变力的大小。 3. 【实验装置组装图】 4. 【实验步骤】 把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加钩码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变？ （1）使两托盘里的砝码质量不相等；使两托盘里的砝码质量相等； （2）保持两托盘里的砝码质量相等，沿相同的方向拉动小车； （3）保持两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放； （4）按图丙组装实验器材，用剪刀把卡片从中间剪开，看卡片的运动情况； 5. 【实验表格】 实验步骤 小车或卡片受力情况 小卡片的运动状态是否改变 是否作用在同一物体上 大小 方向 是否作用在同一直线上 （1） 是 不等 相反 是 是 （2） 是 相等 相反 是 否 （3） 否 —— —— —— （4） 是 相等 相反 是 6．【实验结论】 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。 7．【注意事项】 （1）水平桌面要尽可能光滑，以减小摩擦。 （2）小车的运动状态判定：是否处于静止状态（因为匀速直线运动很难控制和判断）。 （3）实验丙中卡片质量要尽量小些，减小重力对实验的影响。 （4）实验丙中两个定滑轮高度可以不相同。 1.实验方法： 控制变量法：在研究“二力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上”四个条件中的某个因素时，其它条件必须控制不变。 2.常见考点： （1）实验中如何判断小车是否处于平衡状态？ 看小车是否处于静止状态。 （2）如何探究平衡的两个力大小是否相等？ 保持两个力在同一条直线上、方向相反，改变两端托盘里砝码质量，判断小车是否处于平衡状态。 （3）如何探究平衡的两个力是否在同一条直线上？ 保持两边钩码质量相等，扭动小车，松手后看小车是否处于平衡状态。 （4）如何减小摩擦力对实验的影响？ A.用轻质小车代替木块。 B.用硬纸片代替小车。 （5）如何探究平衡力是否作用在同一物体上？ 保持两个力作用在同一直线上，两边钩码质量相等，用剪刀从中间剪开纸片，观察纸片是否处于平衡状态。 【典例1】 在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示． (1)老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小________对实验结果的影响． (2)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持________(选填“静止”或“匀速直线运动”)状态． (3)左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止．将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小________． (4)小车处于静止后，保持F1与F2的大小 【典例2】 小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下： （1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮、、分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但___________不相等，则这两个力不平衡。 （2）按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，把塑料块转过，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但___________，这两个力不平衡。 （3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是___________。 A．塑料块容易扭转 B．塑料块是比较容易获取的材料 C．减少了摩擦力对实验结果的影响 【对点1】某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示，M为一轻薄塑料片，实验中所用的钩码均为100g，不计绳重及摩擦（g取10N/kg）。 （1）在图甲的装置中滑轮的作用是_______。 （2）当左右两端同时各挂1个钩码时，塑料片静止，其左端受到的拉力F1与右端受到的拉力F2的方向_______；当左端再挂上一个钩码时，如图乙所示，塑料片将做_______（选填“匀速”或“变速”）运动，此时塑料片受到的合力为_______N。 （3）在图甲实验的基础上