实验七、探究二力平衡条件的实验
【实验目的】：
探究当物体只受两个力作用而处于平衡状态时，这两个力必须满足的条件。
【实验器材】：
弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。
【实验步骤】：
探究当物体处于静止时，两个力的关系；探究当物体处于匀速直线运动状态时，两个力的关系
①如图 a 所示，作用在同一物体上的两个力，在大小相等、方向相反的情况下，它们还必须在同一直线，这二力才能平衡。
②如图b、c 所示，两个力在大小相等、方向相反且在同一直线上的情况下，它们还必须在同一物体上，这二力才能平衡。
【实验结论】：
二力平衡的条件：
1.大小相等（等大）
2.方向相反（反向）
3.同一直线（共线）
4.同一物体（同体）
【考点方向】：
1、在探究究二力平衡问题时，什么因素影响实验结果？答：摩擦力。
2、如何减小如图乙所示的不足之处：可以将物块改为小车或者使用更光滑的桌面。
3、你认为右图哪个实验更合理？答：甲，应为乙物体受到的摩擦力大，对实验效果影响大。
4、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时，都可以判定物体处于平衡状态．
5、实验中如何改变拉力的大小？答：通过改变砝码的个数，来改变对小车的拉力大小．
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。
8、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，观察小车的运动状态．
9、实验结论：二力平衡条件：同体、等大、反向、共线。
10、实验方法：控制变量法。
11、选择静止状态的原因：匀速运动状态不好控制。
12、进行多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性。
【创新母题】：如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景：
(1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向，并通过调整_________来改变拉力的大小。
(2)当小卡片时，说明小卡片处于平衡状态；卡片平衡后，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_______(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，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是________。
A．减小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)为了减小（4）中小明的问题，可以采取的措施是：。（举一个例子即可）
(6)利用图丙装置(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
(7)如图丙实验时，如果将右侧两个砝码取下，替换为弹簧测力计，使其竖直向下拉。发现弹簧测力计的示数和左侧两个钩码的重力不相等，其可能的原因是。
(8)实验完成后，请你帮小华总结一下二力平衡的条件：。
【答案】：
(1)相反；钩码个数；(2)静止；不能；不在同一直线上的二力能否平衡；
(3)把小卡片剪为两半；(4)A；(5) 将小木块改为小车或者选择相对光滑的桌面；(6)能；
(7)弹簧自身重力的影响；(8)当同一物体受到等大、反向、在同一条直线上的两个力时，该物体就处于二力平衡状态。
【解析】：
(1)钩码因为重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；
(2)当物体处于静止或者匀速直线运动状态时，称之为平衡状态；小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡；
(3)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体；
(4)小明将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果；
(5)为了减小木块与桌面之间的摩擦，可以用滚动摩擦代替滑动摩擦，或者减小接触面的粗糙程度。
(6)只要能到达平衡力的四个条件,就可以研究。
(7)由于弹簧测力计正常使用时是竖直向上拉，当竖直向下拉时，由于弹簧测力计自身的重力，会使得测量的数据小于真实的数据。
(8)当同一物体受到等大、反向、在同一条直线上的两个力时，该物体就处于二力平衡状态。
练习1：（2019·铜仁）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。
(1)通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是。
(2)该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是。
(3)保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且，这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的。
【答案】：
（1）滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；
（2）能改变作用力的方向；（3）作用在同一条直线上；（4）运动状态。
【解析】：
(1)通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；
(2)该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向；
(3)保持两盘砝码质量相等(即让两边的拉力相等),把木块扭转一个角度,使拉力F1和F2不再同一条直线上,观察到木块发生转动,当木块重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1和F2作用在同一条直线上；这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，小车受力不再平衡，此现象说明力可以改变物体的运动状态。
练习2：（2019·内江）如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
（1）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的更小，从而减小对实验结果的影响。（2）在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，在运动过程中，左盘中砝码的重力势能将，动能将。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小。【答案】：
（1）摩擦力；（2）变小；变大；（3）相等。
【解析】：
（1）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的摩擦力更小，从而减小对实验结果的影响；（2）在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，则在运动过程中，左盘中的砝码高度下降，速度增加，重力势能转化为动能，则砝码的重力势能将变小，动能将变大；
（3）当两个盘中分别放上两个相同的砝码，即两细线对小车的拉力相等，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小相等。
练习3：在“探究二力平衡的条件”活动中。
如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(1)小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的___和___的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出___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，所以这一方案无法实施下去。
(2)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出她们改进的先后顺序：
___(用字母表示)，这样的改进是为了减小___对实验的影响。
(3)图丙所示是最终确认的实验方案。此方案中，由于___，故卡片的重力可忽略不计。
【答案】：
(1)重力；拉力；拉力；(2)C、A. B；摩擦力；(3)卡片的重力远小于钩码的重力。
【解析】：
(1)小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较；研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去；
(2)C图为滑动摩擦，A图为滚动摩擦，B图只有滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序：C. A. B；这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响；
(3)如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于卡片的重力远小于钩码的重力，卡片的重力可忽略不计。
练习4：在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明采用的实验装置如图所示。
(1)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,木块两边所受的拉力(填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是,于是他把木块换成小车,并选择较(填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面，继续完成实验。
(2)在左右两盘放入质量相等的砝码，再将小车水平，松手后，观察小车运动状态，这样做的目的是为了探究不在的两个力是否能平衡。
(3)小明用轻质硬纸片代替图中的木块，两端的小盘中加质量相等的砝码时，硬纸片保持静止，用剪刀将硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件：。
【答案】：
(1)相等；桌面与木块有摩擦力；光滑；(2)扭转一个角度；同一直线；(3)两个力必须作用在同一物体上。【解析】：
(1)由于左盘和右盘中砝码的质量相等，故木块两边所受的拉力相等；小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，所以木块还受平衡力的作用；此时木块有向右运动的趋势，桌面
对木块有向左的摩擦力，向左的拉力、向左的摩擦力与向右的拉力这三个力平衡；为减小摩擦力对实验的
影响，当把木块换成小车，应选择较光滑的实验桌面，继续完成实验。
(2)用手将小车扭转一个角度，两个力不在同一直线上，已知两个力的大小相等，方向相反，所以可以探究二力平衡时，两个力必须满足在同一直线上的条件。
(3)当小卡片平衡时，用剪刀从中间剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧砝码落下，说明二力平衡的又一个条件是：两个力必须作用在同一物体上。
练习5：（2017哈尔滨）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？
【答案】：
（1）相反；相等；=（或等于）；小于（或小于）
（2）同时作用在小车上、不在同一条直线上的两个力，能否平衡？
（3）大小相等；运动状态改变
【解析】：
（1）定滑轮不省力但能改变力的方向，两边所挂钩码相同，则拉力大小相等，方向相反，两边所挂钩码不同，则F5＜F6，小车将向右加速运动，
（2）小车扭过一个角度，F1和F2将不在同一条直线上，松手后，小车转动，说明不在同一条直线上的两个力不能平衡。
（3）小车静止时，受平衡力，受非平衡力时小车的运动状态将改变。
中考物理实验探究题专项练习 中考物理实验探究题专项练习主要从复习目标、知识储备、典型例题、操作步骤及精选的探究题习题专练，希望本篇的资料可以帮助大家的复习， 【复习目标】 1、熟练掌握科学探究的各要素。 2、能够熟练掌握课本设计的各个探究实验。 3、能够对提出的生活中的现象和问题 【知识储备】 一个完整的实验探究包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作，在实验探究过程可只包含一个或多个要素。 【典型例题】 【一】对提出问题能力考查 基本要求： ● 能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。 ● 能书面或口头表述这些问题。 例题：某生在河边玩耍，看见两女士在散步，一位穿高跟鞋，另一位穿平跟鞋，尽管看起来她们体重相当，但她们留在河边湿地上的脚印深浅有明显差异，高跟鞋后跟的印痕窄而深，平跟鞋的宽而浅。请同学们经思考后提出一个相关问题?
力对物体的破坏作用和受力面积有什么关系? 解题方法： ________________________________________________________ _________ 【二】对猜想与假设的能力考查 基本要求： ●能根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。 ●能对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。 例题.用手将一块木板慢慢压向水中，当物体浸入水中的部分越多时，你的手感受到向上的力越大。请你根据以上实验提出一个假设或猜想。 液体对物体的浮力跟浸入液体的深度有关 练习：对影响液体蒸发快慢因素的研究中，学生发现衣服展开、晾在通风、向阳的地方干的快这一事实，情根据以上事实提出你的猜想 猜想：液体温度高、表面积大、表面空气流速大，液体蒸发的快。【三】对制定计划与设计实验能力考查 基本要求： ●能明确探究的目的和已有条件，会制定计划与设计实验的过程。 ●能选择正确的科学探究的方法及所需要的器材。 ●能考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识 例题：设计影响电磁铁磁性强弱的因素实验方案时，通过推理得
中考物理实验题专题复习 实验题在中考中分值约占25%左右。同学们可以参照《中考说明》第五页的17个实验逐个复习。本讲义列举了一些分组实验和演示实验： 一、平面镜成像实验 1、图表示小明和小丽在做平面镜成像的实验，结果表明点燃的蜡烛所在位置A点与它在平面镜中所成像的位置B点到平面镜的距离_________________，且A点与B点的连线与镜面_______________。 2、在“研究平面镜成像的特点”实验中，在玻璃板的一侧放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板的另一侧放一支没有点燃的蜡烛B，当寻找像的位置时，眼睛应该在________蜡烛这一侧观察(选填“A”或“B”)。在得到像的位置后，应该用__________分别测量物和像到镜面的距离，然后归纳得出结论。 二、凸透镜成像实验 在“研究凸透镜成像条件”的实验中， 1、做“研究凸透镜成像规律”实验时，放好仪器、点燃蜡烛后，调整__________和__________ 的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。 2、某同学拿着一个凸透镜正对着太阳光，用一张白纸在透镜的另一侧来回移动，得到一个最小最亮的光斑，测得此时光斑到透镜光心的距离是6cm，试问：此凸透镜的焦距是______cm。 3、如图所示在光屏上出现清晰的烛焰的像，，由 此可以判断蜡烛到凸透镜的距离所在的范围 是。利用凸透镜的这一原理可制 成。 三、观察水的沸腾 在“观察水的沸腾”的实验中 （1）请指出他们在实验中两个错误之处： （2）实验过程中主要观察___________________、___________。 （3）为了节约能源适当缩短实验时间，可以采取的措施有(写出
实验：探究二力平衡的条件 实验目的： 1．经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结得出结论。 2．通过认识平衡力和平衡状态关系，进一步体会力与运动的密切关系。 3．通过参与实验活动，培养学生积极参与主动与科学探究实践的思想和互相配合的协作精神。 实验原理： 力能改变物体的运动状态。 实验器材： 小车、棉线、钩码、滑轮等。 实验步骤： 1．如图1，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小车在水平方向受到两个拉力，用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况下保持运动状态不变。 图1 2．用手按住小车，改变两端钩码数量，使两个拉力大小不等。然后松手，观察小车能不能保持静止。 3．用手按住小车，让两端钩码数量相等，让两个力的方向相同，然后松手，观察小车能不能保持静止。 4．用手按住小车，让两端钩码数量相等，让小车扭转一个角度，然后松手，观察小车能不能保持静止。 5．用手按住小车，让两端钩码数量相等，再让拉力方向相反，且在同一条直线上，然后松手，观察小车能不能保持静止。
小车所受二力关系 小车运动情况 （静止与否） 大小 方向 是否在一条直线上 分析论证： 要保证物体处于平衡状态，则作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。简单地说，就是：同体、等值、反向、共线。 评估： 该实验中的小车在水平方向还要受到摩擦阻力，使小车在水平方向受到的力实际是三个。如果阻力比两个拉力小得多，可以忽略的话，可以近似认为小车水平方向只受到两个拉力。这就要求桌面尽可能光滑；小车的轮子滚动自如；选取质量较大的钩码，使两个拉力尽量大些，以削弱摩擦阻力的影响。所用的两个托盘也要相同 实验装置改进：也可以用一张方形卡片纸（注意重量轻些的好）代替小车作为受力物体，卡纸的两个对角分别用线穿过并栓牢，线的另两端绕过铁架台上的滑轮并挂上钩码。然后按上述步骤进行实验，图2和图3是其中的两个步骤，供参考。 图2 图3
8.2二力平衡 牛顿第一定律和二力平衡是解决单个物体在不同的力学情境下所遵循的规律问题，应用非常广泛。不同的物体之间是相互联系、相互影响、相互作用的，对于力，不能脱离受力物体和施力物体而独立存在，讨论和解决问题时必然要涉及施力物体与受力物体间的相互作用及它们之间所遵循的规律，牛顿第三定律揭示的就是这一规律。教材对于牛顿第三定律的内容没有以定律形式出现。而是通过司空见惯的实例得到物体之间的作用力和反作用力的概念，再与通过实验总结出的二力平衡进行比较，最后再回到实际应用中去。 教学重点 对二力平衡的理解及应用. 教学难点 作用力、反作用力与平衡力的区别. 课时安排 1课时 三维目标 知识与技能 1. 理解二力平衡的确切含义，会用它解决有关问题； 2. 知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念； 3.会区分平衡力与作用力和反作用力。 过程与方法 １.观察生活中力的相互作用现象，思考力的相互作用的规律； ２.通过实验探究力的相互作用规律； ３.通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。 情感态度与价值观 １.经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度； ２.通过研究性学习，获得成功的喜悦，培养学好物理的信心； ３.培养与人合作的团队精神。 课前准备 弹簧、弹簧测力计两个、力传感器、钩码、计算机。 教学过程 导入新课 课件导入
吊灯受到几个力的作用? 吊灯的运动状态怎样? 放在桌面上的书，书的运动状态如何？ 做匀速直线运动的小汽车受力如何？ 苹果静止在桌面上，跳伞运动员匀速下落。 问题与思考 力可以改变物体的运动状态，为什么吊灯、书、小汽车、苹果和运动员受到力的作用还能保持原来的运动状态? 知识要点： 1.物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态。 2.处于平衡状态下的物体所受的几个力叫做平衡力。 3.当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 实验探究：二力平衡的条件 1、提出问题：二力平衡要满足什么条件？ 2、作出猜想：提示：可从力的三要素考虑 3、设计实验：想想看实验要分几次完成呢？ 控制变量法是实验中必须采用的方法。 4、进行实验：
中考复习物理实验专题归类复习 1、如图1所示，用尺子作乐器探究决定音调高低的因素，把钢尺紧按 在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时 注意钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢 尺每次的振动幅度大致相同。实验发现：○1尺子伸出桌面的长度 越长振动越 ，发出声音的音调越 ；尺子伸出 桌面的长度越短振动越 ，发出声音的音调越 。 由此可得出结论：音调的高低与 有关 2、为了验证“声音的传播需要介质”，小华设计了一套巧妙的实验装置： 在广口瓶内用细线吊起爸爸的手机，线的末端固定在瓶口的软木塞 上，瓶内的空气可由瓶口的玻璃管抽出，如图2所示。 （1）在没有抽气时，小华用家里的电话拨打手机，他 （选填“能” 或“不能”）听见手机铃声。 （2）当小华尽量抽尽瓶中的空气后，再拨打手机，他听到的手机铃声 的情况是： 。 （3）通过以上两次实验的对比，小华得出的结论是 。 3、为了探究光反射时的规律，小明进行了如图3所示的实验。 ⑴请在图中标出反射角的度数。 ⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操 作？ ⑶如果让光线逆着OF 的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE 方向射出，这表明： 4、小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直架在 水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A 和B ，点燃玻璃板前的蜡烛A ， 进行观察，如图4所示，在此实验中： (1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________． (2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物________关系． (3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系． (4)移去后面的蜡烛B ，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__________接收到蜡烛烛 焰的像(填“能”或“不能”)．所以平面镜 所成的像是__________像(填“虚”或“实”)． (5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________ (填“变大”、“变小”或“不 变”)． 5、某实验小组在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入水和玻璃，测得数据如下表： 玻璃中的折射角 图1 图2 图3 图4
2017探究二力平衡的条件实验题汇编1 1、（2017扬州）在“探究二力平衡的条件”活动中。 （1）如果物体只受到两个力的作用，且处于_______状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件？ （2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的_________和_________的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出________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，所以这一方案无法实施下去。 （3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序：____________（用字母表示），这样的改进是为了减小__________对实验的影响。 （4）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于卡片的重力____________（远小于/小于/远大于）钩码的拉力，故卡片的重力可忽略不计。 2、（2017益阳）如图所示，是某兴趣小组在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”时设计的实验装置。长滑板放在紧靠竖直墙壁的水平实验桌上，弹簧测力计左端通过细绳连接金属物块P,右端固定在墙上。在水平外力F的作用下，将长滑板从物块P的底下水平向左抽出。 方案一：保持物块P对长滑板的压力不变，更换不同材料的长滑板，重复多次实验，得到的实验数据如表1； 方案二：保持长滑板的材料不变，在物块P的上表面增减砝码，重复多次实验，得到的实验数据如表2。 根据以上数据回答以下问题： （1）弹簧测力计对物块P的拉力大小等于物块P受到的滑动摩擦力，理由是_______________________________________________________； P 2 3 N F 图丙 A B C 图乙 图
创新探究实验15个 一、力学创新探究题 1. 在日常生活中，同学们可能经历过这样的现象，百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大.于是小明猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动速度的大小有关.于是在一个无风的周末，小明和老师进行了如下实验. 小明将如图所示的装置固定在汽车车顶.老师驾驶汽车依次以不同速度匀速在水平面上行驶一段距离，小明将弹簧测力计的示数记录在表格中. 第1题图 (1)根据的知识可知弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力. (2)实验装置中用小车而不用木块，并将其放在表面平滑的车顶，目的是为了减小对实验结果的影响. (3)分析表中的实验数据可知，物体运动速度越大，所受空气阻力越.若小车运动的速度为10 m/s ，则小车的功率为W. (4)实验完毕后，小明又进行了新的思考：空中下落的物体速度会增大.那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大 ？在老师的指导下，小明知道了：若雨滴下落时，所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大；若雨滴下落时，所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小. 请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析：一滴质量为5 g 的雨滴从高空下落时(假设在无风天气，雨滴下落高度足够大)，所受到的最大阻力f ＝N ，此后雨滴做___________________________________________________________. (5)你认为运动物体受到的空气阻力大小还与有关. 【答案】(1)二力平衡 (2)摩擦力 (3)大 5 (4)0.05 匀速直线运动 (5)物体的形状(其他答案合理均可) 【解析】(1)因为汽车匀速运动，所以小车受力平衡，水平方向所受的牵引力与阻力平衡，所以弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力；(2)用小车而不用木块的目的是将滑动摩擦变为滚动摩擦，可以减小摩擦力对实验结果的影响；(3)由表中的实验数据可知，物体运动速度越大，弹簧测力计的示数越大，说明汽车所受的阻力越大；小车运动的速度为10 m/s 时，测力计的示数为0.5 N ，可知F ＝f ＝0.5 N ；则P ＝W t ＝Fs t ＝Fv ＝0.5 N×10 m/s ＝5 W ；(4)若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，当雨滴达到一定速度时，阻力等于重力，雨滴所受到的最大阻力为f ＝G ＝mg ＝0.005 kg×10 N/kg＝0.05 N ，雨滴受力平衡，此后雨滴将做匀速直线运动；(5)物体所受到的空气阻力大小还与物体的形状等有关(其他答案合理均可). 2. 小明在一条细线的一端系一个螺母做成了一个如图所示的单摆，小明发现螺母往返摆动过程中，每摆10个来回所用时间几乎相等.于是小明想到这样一个问题：螺母来回摆动一次所用的时间t 跟哪些因素有关呢？
1．文具盒放在水平桌面上，它所受重力为G，对桌面压力为F，桌面对文具盒支持力为N ，则上述的几个力中，互相平衡的两个力是．（题型一） 2．在研究滑动摩擦力时，是用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做______运动，弹簧测力计的示数表示 ______力的大小．根据 ____ __的条件可知，这时弹簧测力计的示数与 ______的大小相等，因此可间接地知道滑动摩擦力的大小．（题型二） 3．某工地的起重机要吊装一个工件，该工件重1200N ．当起重机以 2m/s 匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为N；当起重机以5m/s 速度匀速吊着工件下降时，钢 绳受到的拉力为N，拉力的方向为；当起重机吊着工件以4m/s 的速度沿水平方向做直线运动，工件受到的拉力为． 4．天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是() A．天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力 B．灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力 C．天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力 D．灯受到的重力和吊线对灯的拉力 5．如图 10-13 所示，放在水平桌面上的物体的质量为 5kg ，用 10N 的水平拉力使物体向右做匀速 直线运动，下面的说法哪种正确：（） A ．物体受到向左49N 的摩擦力 B．物体受到向左10N 的摩擦力 C．物体受到向右10N 的摩擦力 D．物体受到的摩擦力等于零 6．一跳伞运动员的质量为65kg，降落伞的质量为5kg。运动员在空中张开伞匀速竖直下降， 在此过程中人和伞受到空气阻力的大小为（取g=10N/kg ）（） A ． 650N B ． 65N C． 700N D． 70N 7．如图 10-14 所示，用F=150N 的水平力把重50N 的物体压在竖直墙壁上，当物体静止时 受到摩擦力的大小为（） A ． 0N C． 150N B ． 50N D ． 200N 8．一同学用水平力推停放在水平地面上的汽车，没能推动。此时（） A．人推车的力与车受的重力是一对平衡力 B．人推车的力与车对人的作用力是一对平衡力 C．人推车的力的大小小于地面对车的摩擦力 D．人推车的力的大小等于地面对车的摩擦力 综合提高训练 1．用弹簧测力计沿水平方向拉着一木块在水平木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示 数为 12N。若将拉力增大，当弹簧测力计的示数变为20N 时，木块受到的滑动摩擦力的大 小为 ____________N 。（题型一） 2．如图 10-15 所示，水平地面上有甲、乙两个物体叠放在一起，有一大小为10N 的水平向左的拉力 F 作用在乙物体上后，甲、乙两物体仍保持静止状态。已知甲物体的质量为4kg ，乙物体的质量为6kg，则物体甲受到的水平作用力为N ；如果当拉力 F 增大到 20 时，物体甲和乙均以相同的速度沿地面向左做匀速直线运动，则此时甲物体受到的水平作用力为 N。 3．两个相同的物块Ａ、Ｂ叠放在一起，受 10N 的水平推力Ｆ１作用，在水平地面上一起做匀速直 线运动（图甲），那么物块Ｂ受到的摩擦力为 _________N ．若将物块Ｂ取下与物块Ａ 并列，再让它们一起在地面上匀速前进（图乙），那么需要的水平推力Ｆ２为_________N ．
21．（2018·贵阳）如图甲所示，是科技迷小明制作的“真空炮”模型：在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处，放置一枚弹丸；管口两端各有一块可自由开合的挡板；靠近管口右端连接一抽气机。抽气一段时间后，迅速将挡板1打开，弹丸便可冲开挡板2从管右端射出。 弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？小明提出了如下猜想： A：与弹丸的形状有关 B：与弹丸的直径有关 C：与塑料管的长度有关 小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器，用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度。 请完成下列各实验步骤的填空： （1）抽出挡板1时，弹丸受到的动力来自于其两端气体的气压差。 （2）探究猜想A时，控制其他因素相同，分别用球形与弹头形弹丸进行实验，测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图象（如图乙所示），则出口速度较大的是弹头形弹丸。 （3）探究猜想B时，小明仅换用底面直径不同的两枚弹头形弹丸重复上述实验，发现直径越小的弹丸，出口速度越小。你认为直径小的弹丸出口速度小的原因可能是直径越小，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变，速度减小的快。 【解答】解：（1）抽气机将透明塑料管内的气体抽出，管内气体压强减小，外界大气压大于里面的大气压，里外气压差将弹丸压出； （2）由图乙知，弹头形弹丸的出口速度大； （3）探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的直径的关系时，需要控制弹丸的质量一定，改变弹丸的直径，而小明仅换用底面直径不同的两枚
10．（2018?湖州）小华和小丽在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图甲所示。 （1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问，一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力，”小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为力是改变物体运动状态的原因。 （2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显，可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，使骑行的自行车转弯的力的大小，可能与哪些因素有关呢？小华和小提出了两种猜想。 猜想一：可能与骑行的速度有关； 猜想二：可能与圆弧形跑道的半径有关。 （3）接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一。 把半径为0.5米的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），轨道置于压力传感器上时，传感器示数为1牛，让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下，如图乙所示，观察、记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如下表。 小钢球初始位置 A B C 0.5 0.4 0.3 距压力传感器 高度/米 1.90 1.78 1.66 压力传感器 达到的最大示数/牛 该实验可以得出的结论是在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而 增大。
2017中考物理实验题专题训练 一、中考物理实验题型及解法分析： 1、测量型实验题 这种实验主要包括直接测量型实验和间接测量型实验。（如测密度，测电阻，测电功率） 2、探究型实验题 这种实验一般是要求通过实验得出某些物理量之间的关系，或某些物理规律。 常用探究的方法：“控制变量法”“等效替代法”“类比法”等方法。 3、开放型实验题 有许多物理实验可以用不同的方法来做，用不同的实验方法、不同的验仪器能得出相同的实验结果，也就是说物理实验具有开放性。 4、设计型实验题 设计型实验让我们自行设计实验方案，能考查综合运用能力、创新能力和独立解决问题的能力。设计题大部分没有惟一答案，只要求写出其中的一种或几种，还有就是贴近生产、生活，常把日用品作为实验仪器来验证物理规律，考查知识的迁移能力与运用能力。 二、初中物理实验常用的科学探究方法 1.控制变量法：规律：被探究的因素不同，其它因素在要控制相同。 2. 转换法：对一些看不见、摸不着的现象，不好直接认识它，根据它们表现出来的看得见、摸得着的现象来间接认识它们；或者不易直接测量的物理量用容易测量的物理量间接测量。(如探究电热的多少与哪些因素有关的实验中通过温度计的示数反映电热的多少) 3. 实验推理法（理想实验法）：例如：牛顿第一定律。 4.建立模型法：例如：研究磁现象时用到磁感线模型，引入光线来表示光的传播路径和方向。等等。 5.类比法：例如：将原子结构模型与太阳系的结构类比；电压与水压类比；电流与水流类比等。 6.等效替代法：例如：探究平面镜成像特点时，用未点燃的蜡烛去代替点燃蜡烛的像. 三、初中物理实验题的解题方法： （1）解探究实验题目应抓住探究的目的思考，应怎样操作才能验证某个猜想或得出想要的规律、关系。 （2）解测量实验题目应抓住实验的目的和原理思考，要测出某个物理量要知道那些物理量，然后根据题目给出的器材怎样才能测出这些物理量，思考清楚后再去解答 三、初中物理实验清单（加粗字体的为重点，年份是指广东中考已考） 声学 1、探究声音的产生与传播 2、探究声音的单调、响度与什么因素有关 光学 1、探究光的反射规律 2、探究平面镜成像特点（2013）（2016） 3、探究凸透镜成像规律（2012）（2014）（2015） 热学 1、探究影响液体蒸发快慢的因素； 2、探究晶体和非晶体的熔化和凝固规律 3、比较不同物质的吸热本领（比热容） 4、观察水的沸腾实验。（2015） 力学 1、用天平量筒测密度（原理：ρ=m/v） 2、探究影响压力的作用效果的因素；
重点实验探究二力平衡的条件[保存] 1.探究二力平衡的条件： 答案：相等；同一直线 解析：小车原来受到两个大小相等、方向相反并且作用在同一直线上的力的作用，处在平衡状态。当保持其他条件不变，只改变其中一个力的大小时，小车开始运动，说明彼此平衡的两个力大小相等；当保持其他不变，只将小车扭转一个角度即使两个力的作用线不在一条直线上时，小车开始转动，这说明彼此平衡的两个力必须在同一直线上。 2．在探究“二力平衡的条件”的实验中： （1）实验装置如图所示。实验目的是探究____________,在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。 （2）实验中，通过调整___________来改变F1和F2的大小。 （3）实验中，保持F1与F2大小相等用手将小车扭转一个角度，松手后，小车将____________________________。 答案.（1）小车静止时（2）钩码个数（3）转动 解析：（1）在水平桌面上的小车受到水平向左的力F1和水平向右的力F2，F1和F2等于水平桌面左右两端所挂钩码的重力，桌面两端都挂了两个钩码，钩码的重力相等，F1和F2也就相等，方向相反，且作用在同一直线上，这两个力就是一对平衡力，小车就会处于静止状态。 （2）小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数来改变F1和F2的大小。 （3）用手将小车扭转一个角度，小车受到的力F1和F2不在一条直线上，小车受到的不再是一对平衡力，小车就会转动。
3、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景． （1）小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对危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，并通过调整来改变拉力的大小． （2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，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，没计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优予小明的实验．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才料 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 答案：（1）相反；钩码的数量（2）不能；不在同一直线上的两个力能否平衡（3）把小纸片一剪两半（4）A 解析：（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大。 （2）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。 （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可以将小卡片一剪两半，使拉力作用在两个小卡片上； （4）小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果（当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡）。
《二力平衡》教学设计 江苏省丰县初级中学 一、教学目标 （一）知识与技能 1．依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。 2．会利用二力平衡知识分析解决实际问题。 （二）过程与方法 1．经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结得出结论。 2．通过认识平衡力和平衡状态关系，进一步体会力与运动的密切关系 （三）情感、态度与价值观 1．通过参与实验活动，培养学生积极参与主动与科学探究实践的思想和互相配合的协作精神。 2．在用二力平衡知识分析解决实际问题过程中，体会物理与生活的密切联系。 二、教学重难点 本专题是在学生学习了牛顿第一定律的基础上，通过对保持静止状态和匀速直线运动状态的物体进行受力分析展开的。它为后面学习测量摩擦力、浮力等打下基础。 本节内容由“二力平衡的条件”“二力平衡条件的应用”两部分内容组成。教学的重点是二力平衡的条件，关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本专题教学的难点，突破它的关键是通过对生活中实例的观察与分析，引导学生归纳、总结、应用二力平衡的条件。 三、教学策略 学生在本章中已经学习了力、牛顿第一定律的相关内容，了解物体运动状态改变与力的关系，这些内容为学习本节内容提供了必要的知识基础。教学时从观察实际现象切入，引导学生归纳出物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受到两个力的作用，进而引申到讨论二力平衡条件是什么，接着通过自主探究得出二力平衡时力的三要素应满足的条件。为了更容易从实验得出平衡条件的结论，请学生自己进行实验探究。最后引导学生用二力平衡的条件解释一些生活现象。 四、教学资源准备
物理试题1 探究杠杆的平衡条件 实验器材：带刻度的杠杆、2个细铁丝环，细线、钩码（6--8个、质量相等并标明质量大小），刻度尺、铁架台。 结论：杠杆的平衡条件是________________________________。
实验总得分监考教师签字 考试日期： 2018年4月日 物理试题2 实验器材：弹簧测力计1个(2.5N) 带挂钩木块1块(200g) 毛巾1块钩码1个(200g) 长木板一块(80cm) 实验记录：
结论：滑动摩擦力的大小跟______________________和________________有关. 说明： 1．考生只需在表格中填写相关数据，不要求书写完整的实验报告。 2．要真实记录实验数据，捏造数据相应扣分。 物理试题2 探究摩擦力的大小与什么因素有关评分细则 实验总得分监考教师签字 考试日期： 2018年4月日物理试题3 测量石块（或蜡块）的密度 实验器材：托盘天平1架（含砝码200g) 烧杯（内装适量水）待测蜡块量筒1个（100mL）细铁丝（足够长）抹布 操作程序：
实验记录： 说明： 1．考生只需在表格中填写相关数据，不要求书写完整的实验报告。 2．要真实记录实验数据，捏造数据相应扣分。 3. 计算结果保留一位小数。 物理试题3 测量石块（或蜡块）的密度评分细则
实验总得分监考教师签字 考试日期： 2018年4月日 物理试题4 测量盐水的密度 实验器材：托盘天平1架（含砝码200g) 烧杯（内装适量盐水）(50mL) 量筒1个（100mL） 说明： 1．考生只需在表格中填写相关数据，不要求书写完整的实验报告。 2．要真实记录实验数据，捏造数据相应扣分。 3. 计算结果保留一位小数。
实验七、探究二力平衡条件的实验 【实验目的】： 探究当物体只受两个力作用而处于平衡状态时，这两个力必须满足的条件。 【实验器材】： 弹簧测力计、一张硬纸板、细绳、剪刀等。 【实验步骤】： 探究当物体处于静止时，两个力的关系；探究当物体处于匀速直线运动状态时，两个力的关系 ①如图a 所示，作用在同一物体上的两个力，在大小相等、方向相反的情况下，它们还必须在同一直线，这二力才能平衡。 ②如图b、c 所示，两个力在大小相等、方向相反且在同一直线上的情况下，它们还必须在同一物体上，这二力才能平衡。 【实验结论】： 二力平衡的条件： 1.大小相等（等大） 2.方向相反（反向） 3.同一直线（共线） 4.同一物体（同体） 【考点方向】： 1、在探究究二力平衡问题时，什么因素影响实验结果？答：。 2、如何减小如图乙所示的不足之处：。 3、你认为右图哪个实验更合理？答：。
4、如何判断物体是否处于平衡状态？。 5、实验中如何改变拉力的大小？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：。 8、如何探究两个力在同一直线上：答：。 9、实验结论：二力平衡条件：。 10、实验方法：。 11、选择静止状态的原因：。 12、进行多次实验的目的：。 【创新母题】：如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景： (1)小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向，并通过调整_________来改变拉力的大小。 (2)当小卡片时，说明小卡片处于平衡状态；卡片平衡后，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_______(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，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是_______ _。 A．减小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
2017年中考物理实验探究题专题解析
中考物理实验探究题专题解析 一、实验探究内容及考查点 1.课本实验探究（带※为中考的重点，带※※为中考的必考点） 考查内容考查知识点 平均速度的测量刻度尺的使用；停表的读数；平均速度公式的运用 音调和频率、响度与振幅的关系音调与频率的关系；响度与振幅的关系 改变频率和振幅的方法（振动物体的长度和拨动的力度） 光的反射光的反射的内容 ※平面镜成像的特点平面镜成像的特点 等大蜡烛的意图（便于比较物体和像的大小） 透明玻璃板的原因（便于确定像的位置） 图纸信息的处理（测量各点到平面镜的距离；连接对应点观察连线与平面镜的关系） ※凸透镜成像的规律凸透镜成像特点及应用；对焦点、焦距、物距、像距理解 实像和虚像的区分（是否呈现在光屏上） 蜡烛、凸透镜和光屏的位置和高低（中间放置凸透镜；三者中心在同一高度） ※晶体的熔化和凝固晶体熔化和凝固图像和条件（温度不变，需要继续吸热/放热）熔点和凝固点 ※水的沸腾水沸腾的图像和条件（温度不变，需要继续吸热） 沸点和气压的关系（气压高，沸点高） ※物体质量和密度的测量密度的计算 天平的使用（放、移、调、称、读的要点） 量筒的使用 质量和体积测量顺序的处理（注意测量时液体的残留） 重力与质量的关 系 重力与质量的关系 ※滑动摩擦力的影响因素滑动摩擦力的影响因素；控制变量法的运用 匀速拉动物块运动（便于读数、拉力等于摩擦力） 牛顿第一定律牛顿第一定律；控制变量法；实验加理论推导的实验思路二力平衡的条件二力平衡的条件；控制变量法 ※压力作用效果的影响因素压力作用效果的影响因素 压力作用效果的呈现（观察物体的凹陷程度） 液体压强的特点压强计的使用（观察U形管两边液面的高度差） 控制变量法；液体压强的特点 浮力的影响因素浮力的影响因素；弹簧测力计的使用；浮力的求解 ※阿基米德原理阿基米德原理的内容；测力计的读数 浮力的求解（两次测力计的示数差） 实验的步骤（称小桶重力；空中称物重；水中称读数；称小桶和水的重力） 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 力臂的读取（杠杆水平时读杠杆上的刻度） ※滑轮组的机械效率机械效率的理解 有用功和总功的求解（有用功——重力做的功；总功——拉力做的功）拉力与物体重力的关系（F=（G+G 动 ）/n；n——动滑轮上绳子的段数）匀速拉动绳子（便于读出拉力的示数）
第2节二力平衡 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道什么是二力平衡及二力平衡的条件； 2．知道物体在平衡力作用下将保持匀速直线运动状态或静止状态； 3．能判断物体是否处于平衡状态，并能分析哪两个力是一对平衡力. 二、过程与方法 1.通过组织学生讨论并对物体进行受力分析，理解二力平衡的概念； 2.通过组织学生实验探究得出二力平衡的条件. 三、情感、态度与价值观 1.培养学生养成实事求是，尊重自然规律的态度. 2.引导学生积极参与二力平衡条件的实验探究，培养学生善于与他人合作的精神. 【教学重点】二力平衡的条件及应用. 【教学难点】会应用二力平衡的知识解决简单的实际问题. 【教具准备】多媒体课件、小车、带滑轮支架的长木板、玻璃板、细线、钩码（若干个）. 【教学课时】1课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 师同学们，我们在前面学习了牛顿第一定律，那么牛顿第一定律告诉了我们什么？ 生：物体在不受力的作用时，将总保持静止状态或匀速直线运动状态. 师我们知道，实际生活中不受力的物体是没有的.那为什么还有物体处于静止状态或匀速直线运动状态呢？ 学生思考、讨论. 师当甲、乙两位同学在门里、门外（同一位置，用力方向相反）推门时，如果要门保持静止不动，需要满足什么条件?生：两人用力（大小）相等.师对了，就是因为当两人用力大小相等时，产生的作用效果相互抵消，门相当于不受力.
这时我们就说两个力平衡，门处在平衡状态，即处于静止.现实中这样的例子很多，好，我们就一起来探究吧. 【进行新课】 平衡状态下力与运动的关系 师上面的事例告诉我们，当物体处在平衡状态时，受到的力是平衡力.平衡状态是指静止状态、匀速直线运动状态.也就是说当物体处在静止状态或匀速直线运动状态时，物体不受力或受到平衡力的作用. 师请大家观察桌面上的书，挂在天花板上的电灯，平直公路上匀速行驶的汽车，分析它们的运动状态和受力情况. 学生思考、讨论： 生1：放在桌面上的书处于静止状态，受到重力、桌面对书的支持力，表明重力与支持力平衡； 生2：挂在天花板上的电灯处于静止状态，受到重力、拉力，表明重力与拉力平衡. 生3：平直公路上匀速行驶的汽车（做匀速直线运动），在竖直方向受到重力和支持力，水平方向受到牵引力和阻力，重力与支持力平衡，牵引力与阻力平衡. 教师总结：由此可见，物体在平衡状态下，要么不受力，要么受平衡力.反过来，当物体不受力或受平衡力时，就总保持静止状态或匀速直线运动状态. 板书： 例题1 （用多媒体展示）如图所示,悬挂在树枝上的苹果静止不动,苹果受到力和力作用，它们平衡力，苹果处于平衡状态.（后两空均选填“是”或“不是”） 解析：平衡状态就是指运动状态保持不变的状态，即要么处于静止状态，要么处于匀速直线运动状态.题中苹果处于静止不动，即处于平衡状态，那么苹果受到平衡力作用.因为苹果必定受到重力作用，而且重力的方向竖直向下，所以苹果还受到树枝对它竖直向上的拉力作用. 答案：重拉是是
探究二力平衡的条件 1. 探究二力平衡的条件： 2．在探究“二力平衡的条件”的实验中： （1）实验装置如图所示。实验目的是探究____________在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。 （2）实验中，通过调整___________来改变F1和F2的大小。 （3）实验中，保持F1与F2大小相等用手将小车扭转一个角度，松手后，小车将___________。3．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景． （1）小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对危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，并通过调整来改变拉力的大小．（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，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，没计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优予小明的实验．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才料 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
4．在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示： （1）当物体处于静止状态或__________________状态时我们认为它受到的力是相互平衡的．（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是________________________，这时木块在水平方向受到的力_________（填“平衡”或“不平衡”）。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：____________________________________________。 （3）某同学认为：物体在平衡力的作用下，其机械能可能会增大。你认为他的观点是______的（填“正确”或“错误”）。
专题复习—中考物理探究性题、实验题 一、实验设计型 例1. 某中学初二年级物理课外兴趣小组对鸡蛋的新鲜程度与鸡蛋的平均密度是否有关作出猜想，为了研究这一问题，该小组取来一些新鲜程度不同的鸡蛋，分别测出它们的平均密度，再进行分析研究，请你在下表中设计两种不同的实验方案，测出鸡蛋的平均密度。 分析：传统的测量密度的方法是利用公式ρ＝，即用天平测质量m，用量筒测体积V， 而在学习了浮力的知识后，我们还可以利用浮力的知识将形状不规则的物体的密度测量方法进行拓展。如利用一大一小的两个小烧杯和一把刻度尺、水就可以测出一枚鸡蛋的密度，做法是：1、在小烧杯中放入一枚鸡蛋，再放入大烧杯中，用刻度尺量出此时大烧杯中水的液面记作h1，2、将鸡蛋从小烧杯中取出时（小烧杯仍在大烧杯中）这时的液面处在的高度为h，3、将鸡蛋放入大烧杯中（此时小烧杯仍在大烧杯中），用刻度尺量出此时液面的高度记作 h2则鸡蛋的密度为ρ＝ρ水；其它方法也可以。 答案：方案一：用天平测质量m，用量筒测体积V，公式ρ＝ 方案二：如利用一大一小的两个小烧杯和一把刻度尺、水就可以测出一枚鸡蛋的密度，做法是：1、在小烧杯中放入一枚鸡蛋，再放入大烧杯中，用刻度尺量出此时大烧杯中水的液面记作h1，2、将鸡蛋从小烧杯中取出时（小烧杯仍在大烧杯中）这时的液面处在的高度为h，3、将鸡蛋放入大烧杯中（此时小烧杯仍在大烧杯中），用刻度尺量出此时液面的高度记作h2， 则鸡蛋的密度为ρ＝ρ 水 说明：探究的目的是为了验证猜想的正确与否，这是一道传统的测量密度的实验题，试题难度并不高，它结合了生活实际，具有探究性质，学生可以在答题中享受一种亲切愉快的情绪体验，这正是新课程倡导的。又如（2002烟台）在学习“阿基米德原理”的一节课上，老师列举了“盆水举缸”的事例。下课后，小红同学怎么也不相信：一盆水能够浮起质量比
2015-2005年中考设计实验专题汇总 2015年：实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。请选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。 要求：（1）写出实验步骤；（2）画出实验数据记录表格。 解析： 1、用已调零的弹簧测力计测出动滑轮的重力分别为G1、G2，如图先用重 力为G1的动滑轮组装实验器材，用弹簧测力计拉住细绳端，竖直向上匀 速缓慢拉动，使质量为m的钩码匀速上移一段距离，读出弹簧测力计的示 数为F1，用刻度尺测出绳端移动距离s和钩码移动距离h，记录G1、F1、 m、s、h在实验记录表格中。 2、换用另一个重力为G2的动滑轮组装实验器材，钩码质量m不变，仿 照步骤①再做一次，记录G1、F1、m、s、h在实验记录表格中。 利用公式η=W有/W总分别计算两次滑轮组的机械效率 G动/N m/kg F/N s/m h/m W总/J W有/Jη 2014年：实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，如图18所示。另外，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多”。实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小
图2 R S A 表示电流通过电阻丝R 产生热量的多少。请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。 解析： 实验电路图如图2所示。 实验步骤： （1）按电路图将装置甲、滑动变阻器、电流表等串联接入电路中，将滑动变阻器的滑片调到 阻值最大的位置，观察并记录装置甲中温度计的示数t0。 （2）闭合开关S 的同时按下停表开始计时，观察并记录电流表的示数I ，通电3min ，停止计时的同时观察并记录温度计的示数t ，断开开关S 。 （3）用装置乙替换电路中的装置甲，改变滑动变阻器滑片的位置，观察并记录装置乙中温度计的示数t0。仿照步骤（2），做一次实验。 （4）用装置丙替换电路中的装置乙，再次改变滑动变阻器滑片的位置，观察并记录装置丙中温度计的示数t0。仿照步骤（2），再做一次实验。 实验数据记录表： 2013年：实验桌上有符合实验要求的橡皮筋一根、 弹簧测力计 （量程0-5N ）一个、钩码（每个钩码的质量为50g ）一盒、带横杆的铁架台一个、刻度尺一把、细线若干。请你选用上述实验器材设计一个实验证明：如果同一直线上的两个力F1与F2的方向相反，且F1大于F2，则F1与F2的合力F=F1-F2。请你写出实验步骤（可画示意图辅助说明），画出实验数据记录表格。 解析：实验步骤： I/A t0/℃ t/℃ Δt/℃ 甲 乙 丙 图18 温度计 接线柱 R R 温度计 接线柱 R 温度计 接线柱