重点实验之探究二力平衡条件 - 2025-2026学年人教版八年级物理下册

**基本信息** 以控制变量法为核心，系统构建二力平衡条件探究的实验改进、方法提炼与多情境应用体系，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识点回顾|11问|控制变量法；实验改进（消除摩擦）；条件探究操作（剪开/旋转卡片等）|平衡状态→实验改进（减小摩擦）→二力平衡四条件（同一物体、大小相等、方向相反、同一直线）的探究与验证| |精练|6题|实验装置对比分析；误差控制（摩擦力影响）；条件验证操作|从基础操作到创新情境，覆盖装置优化、条件验证及误差分析，形成完整探究链条|

2026年八年级下册重点实验之探究二力平衡条件 【知识点回顾】 1、改进实验：用卡片探究二力平衡的条件 为了消除小车和桌面之间的摩擦给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于轻质小卡片（重力可以忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，来探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力。 2.使用光滑桌面的目的： ； 3.我们为什么不用木块做这个实验呢？ 因为 ， 。用小车进行实验，就是 ，减小摩擦，从而 。 4.如何减小实验木块的不足之处：可以 或者 。 5.如何判断物体是否处于平衡状态？答： 6.定滑轮有什么作用：答： 。 7.如何探究两个力作用在同一物体上？ 答： ，观察纸板 。 如何探究两个力在同一直线上： 答：把纸板 ，然后松手， 。 探究平衡的两个力是否大小相同: ； 8.实验方法： 。 9.选择静止状态的原因： 。 10.进行多次实验的目的： 。 11.二力平衡的条件为: ； 【精练】 1．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)小慧将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上两个拉力的方向 ，并通过调整 来改变拉力的大小，实验中选择小卡片的目的是 （填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力； (2)当小卡片平衡时，小华将卡片旋转一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究 ； (3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是 ： (4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是______： A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 (5)小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为 （选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验； 2．在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。 (1)实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是 ； (2)现保持与的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ； (3)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择小卡片的目的是 ； (4)当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向 （“一定要”或“可以不”）平行，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）保持静止； (5)利用如图丙所示的装置， （填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件； (6)小华认为，若采用如图丁所示的方案，必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现，在小华的方案中，只能根据相互作用的关系直接测 的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以此方案无法实施。 3．在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。 (1)在探究“探究二力平衡的条件”实验中，应保持物体处于 或者 状态进行研究。 (2)实验中选择小卡片的目的是 （填“考虑”、“不考虑”）小卡片的重力； (3)探究两个力的 关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数。 (4)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作： （填“向下拉”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。 (5)结论：作用在一个物体上的两个力，如果大小 ，方向 ，且作用在上 ，则这二力平衡。 4.如图1所示，甲、乙分别是小明探究二力平衡条件时设计的两种不同方案。 (1)当左边悬挂100g钩码，右边悬挂50g钩码时，两种方案中研究对象可能静止的是_________（选填“甲”或“乙”或者“甲和乙”）。经过讨论发现，此方案中研究对象水平方向可能处于_________（选填“二”或“三”）力平衡状态，不能满足实验要求，最终确定选择另一种方案； (2)为探究不在同一条直线上的两个力能否平衡，小明竖直向下拉卡片，如图丙所示。小华提醒该操作不可行，原因是没有控制两个拉力的_________，应将卡片转过一个角度，观察卡片_________（松手时/最终）的运动状态。 (3)小华也自选器材继续研究二力平衡条件，设计如图2所示的2个实验方案（钩码质量均为50g），其中，能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是_________（选填“a”或者“b”或者“a和b”）；为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图2所示情况下，小华下一步的操作是_________。 5．在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示（硬纸片的重力忽略不计）。 (1)甲方案中，小明在左端放上2N的重物，右端放上1.9N的重物时，小车静止，此时小车受到的__________（选填“可能是”“一定是”或“一定不是”）平衡力。这两个实验装置中，你认为装置__________（选填“甲”或“乙”）更科学； (2)在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车又恢复原状。这说明两个力必须作用在__________上，物体才能平衡； (3)在装置丙中，小红同学也用小卡片对同一问题进行了探究，将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架的滑轮后，再在线的两端分别都挂上1个、2个、3个钩码，发现三次实验卡片都能平衡，由此__________（选填“能”或“不能”）得出使物体平衡的两个力必须大小相等； (4)如果她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度，你认为__________（选填“能”或“不能”）进行实验； (5)丙装置中，要探究平衡力是否一定要作用在同一物体上，需要进行的操作是_________。 6．如图所示，在“探究二力平衡条件”时，小明不断改进并先后设计了三个实验方案。 (1)从甲方案改进为乙方案是为了减小___________对实验的影响。小明采用丙方案进行实验，选质量为5g的卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上等质量的钩码，对卡片施加两个拉力，则所挂钩码质量合适的是___________（填字母）。 A．5g    B．200g    C．任意质量均可 (2)小明将系于卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向___________，并通过调整钩码数量来改变拉力的大小。当卡片平衡时，小明将卡片扭转一定角度，松手后卡片不能平衡，此实验说明两个力使物体平衡时，这两个力要作用在___________上。 (3)随后小明利用实验室的器材进行了创新实验，按图丁他将重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动，再将方管Q按图戊竖直放置后，滑块P竖直向下运动。实验中控制滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍（忽略空气阻力），小明通过分析计算出图戊中滑块P受到的摩擦力f=___________G。若将滑块P竖直向上匀速拉起，则拉力的大小为___________G。 参考答案 【知识点回顾】 1、改进实验：用卡片探究二力平衡的条件 为了消除小车和桌面之间的摩擦给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于轻质小卡片（重力可以忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，来探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力。 2.使用光滑桌面的目的：减小阻力对实验的影响； 3.我们为什么不用木块做这个实验呢？ 因为木块与桌面的摩擦力大，对实验结果影响大。用小车进行实验，就是用滚动摩擦代替滑动摩擦，减小摩擦，从而减小对实验结果的影响。 4.如何减小实验木块的不足之处：可以将物块改为小车或者使用更光滑的桌面。 5.如何判断物体是否处于平衡状态？答：当物体保持静止或匀速直线运动状态 6.定滑轮有什么作用：答：改变拉力的方向。 7.如何探究两个力作用在同一物体上？ 答：将纸板从中间剪开，观察纸板是否还处于平衡状态。 如何探究两个力在同一直线上： 答：把纸板转动一个角度，然后松手，观察小车是否还处于平衡状态。 探究平衡的两个力是否大小相同: 两端托盘里的砝码质量不相等或两端钩码的数目不相同，观察物体是否处于平衡状态； 8.实验方法：控制变量法。 9.选择静止状态的原因：匀速运动状态不好控制（静止状态便于观察和操作）。 10.进行多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性。 11.二力平衡的条件为:作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在一条直线上； 【精练】 1．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)小慧将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上两个拉力的方向 ，并通过调整 来改变拉力的大小，实验中选择小卡片的目的是 （填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力； (2)当小卡片平衡时，小华将卡片旋转一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究 ； (3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是 ： (4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是______： A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小书片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 (5)小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为 （选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验； 【答案】(1) 相反 钩码数量 不考虑 (2) 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡 (3)剪开小卡片(4)A(5)能 2．在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。 (1)实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是 ； (2)现保持与的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ； (3)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择小卡片的目的是 ； (4)当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向 （“一定要”或“可以不”）平行，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）保持静止； (5)利用如图丙所示的装置， （填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件； (6)小华认为，若采用如图丁所示的方案，必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现，在小华的方案中，只能根据相互作用的关系直接测 的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以此方案无法实施。 【答案】(1)木块与桌面间存在摩擦力(2)两个力必须在同一直线上 (3)减小摩擦力对实验的影响(4) 一定要 不能(5)能 (6) 重力 拉力 拉力 3．在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。 (1)在探究“探究二力平衡的条件”实验中，应保持物体处于 或者 状态进行研究。 (2)实验中选择小卡片的目的是 （填“考虑”、“不考虑”）小卡片的重力； (3)探究两个力的 关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数。 (4)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作： （填“向下拉”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。 (5)结论：作用在一个物体上的两个力，如果大小 ，方向 ，且作用在上 ，则这二力平衡。 【答案】(1) 静止 匀速直线(2)不考虑(3)大小(4)旋转 (5) 相等 相反 同一条直线 4.如图1所示，甲、乙分别是小明探究二力平衡条件时设计的两种不同方案。 (1)当左边悬挂100g钩码，右边悬挂50g钩码时，两种方案中研究对象可能静止的是_________（选填“甲”或“乙”或者“甲和乙”）。经过讨论发现，此方案中研究对象水平方向可能处于_________（选填“二”或“三”）力平衡状态，不能满足实验要求，最终确定选择另一种方案； (2)为探究不在同一条直线上的两个力能否平衡，小明竖直向下拉卡片，如图丙所示。小华提醒该操作不可行，原因是没有控制两个拉力的_________，应将卡片转过一个角度，观察卡片_________（松手时/最终）的运动状态。 (3)小华也自选器材继续研究二力平衡条件，设计如图2所示的2个实验方案（钩码质量均为50g），其中，能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是_________（选填“a”或者“b”或者“a和b”）；为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图2所示情况下，小华下一步的操作是_________。 【答案】(1) 乙 三(2) 方向相反 松手时 (3) a和b 将卡片从中间剪成两半 5．在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示（硬纸片的重力忽略不计）。 (1)甲方案中，小明在左端放上2N的重物，右端放上1.9N的重物时，小车静止，此时小车受到的__________（选填“可能是”“一定是”或“一定不是”）平衡力。这两个实验装置中，你认为装置__________（选填“甲”或“乙”）更科学； (2)在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车又恢复原状。这说明两个力必须作用在__________上，物体才能平衡； (3)在装置丙中，小红同学也用小卡片对同一问题进行了探究，将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架的滑轮后，再在线的两端分别都挂上1个、2个、3个钩码，发现三次实验卡片都能平衡，由此__________（选填“能”或“不能”）得出使物体平衡的两个力必须大小相等； (4)如果她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度，你认为__________（选填“能”或“不能”）进行试验； (5)丙装置中，要探究平衡力是否一定要作用在同一物体上，需要进行的操作是_________。 【答案】(1) 一定是 乙(2)同一直线(3)不能(4)能 (5)将小卡片沿竖直方向从中间剪开，观察小卡片的运动情况 6．如图所示，在“探究二力平衡条件”时，小明不断改进并先后设计了三个实验方案。 (1)从甲方案改进为乙方案是为了减小___________对实验的影响。小明采用丙方案进行实验，选质量为5g的卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上等质量的钩码，对卡片施加两个拉力，则所挂钩码质量合适的是___________（填字母）。 A．5g    B．200g    C．任意质量均可 (2)小明将系于卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向___________，并通过调整钩码数量来改变拉力的大小。当卡片平衡时，小明将卡片扭转一定角度，松手后卡片不能平衡，此实验说明两个力使物体平衡时，这两个力要作用在___________上。 (3)随后小明利用实验室的器材进行了创新实验，按图丁他将重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动，再将方管Q按图戊竖直放置后，滑块P竖直向下运动。实验中控制滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍（忽略空气阻力），小明通过分析计算出图戊中滑块P受到的摩擦力f=___________G。若将滑块P竖直向上匀速拉起，则拉力的大小为___________G。 【答案】(1) 摩擦力 B(2) 相反 一条直线(3) 0.64 1.64 1 学科网（北京）股份有限公司 $