通過物理實驗逐步接近并獲得物理真理的過程,即獲得物理定律的過程,是中考中常見的物理題,也是日常訓練中的常見題。
今天我們以二年級物理力學內容中的實驗“探索兩力平衡的條件”為例,談談實驗問題中的這種理想化情況以及實驗的注意事項。 請先閱讀以下問題:
“兩種力的平衡”是初中物理力學知識中的重點內容。 為了探索這個問題中兩種力量的平衡,引入了兩種探索方案。 一種是如圖A所示的“卡片模型”,一種是如圖A所示的“木塊模型”,其實是物理課本上的另一種“汽車模型”!
在這三種模型中,卡片模型最接近理想狀態,因為卡片的重力較小,其重力影響可以忽略不計,從而可以探索水平方向上兩個力平衡的條件。
在這個實驗中,我們將探索兩個力平衡的四個條件:大小相等、方向相反、共線和全等!
首先用圖A探索第一個條件“大小相等”:我們在小卡的對角線上綁細線,分別穿過左右滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,這樣受力就可以了。作用在小卡上,如果兩個拉力相等,可以發現小卡處于靜止狀態,即處于平衡狀態。 然后改變兩端鉤碼數量(規格相同),使一端鉤碼多,另一端鉤碼少。 結果發現小卡會從靜止開始,向鉤子較多的末端移動,即不再保持平衡。 因此,兩個力必須相等才能平衡。
然后探究第二個條件“反轉”:我們發現,當兩端的鉤碼數量相同時,小卡是靜止的,處于平衡狀態。 然后,我們把細線的一端掛在另一端初中物理力學,也就是兩條細線都掛在同一端,你會發現小卡立刻就被拉過去了,無法保持平衡。 因此,兩種力必須相反才能達到平衡。
然后我們探討第三個條件“共線性”:我們發現當小卡平衡時,兩個力在同一條直線上,但是當我們把小卡轉過一個角度時(即兩個力不再是在同一條直線上)共線)初中物理力學,松手后你會發現小卡立即開始旋轉,即逐漸停止旋轉,直到兩個力恢復共線,這意味著兩個力必須共線才能平衡。
最后我們探討一下第四個條件“同體”:為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡,在圖A所示的情況下,我們可以將小卡片從中間切成兩半,并且原來,兩張半牌立刻就各奔東西了,不再保持平衡。 因此,這兩個力必須是同一體才能平衡。
綜上所述,只要我們知道如何探索二力平衡,就可以得到最終的二力平衡條件。 但需要注意的是,不同的實驗方案有不同的優缺點。 如果本實驗采用B圖裝置,由于木塊與水平桌面之間的阻力較大,當兩側拉力不相等時,木塊可以保持靜止,即可以保持平衡狀態,會影響實驗結果! 極兔計劃根本沒有這樣的影響。
親愛的中學生,物理很有趣,也很有用。 養成勤于動腦、肯動手的習慣。 為了美好的未來,加油!