01兩力平衡條件的實(shí)驗(yàn)研究
【實(shí)驗(yàn)鑰匙】
(1) 盡量減少摩擦對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響。
(2)確定兩個(gè)力的關(guān)系：兩個(gè)托盤(pán)中所裝的重物質(zhì)量相同，紙板所受的拉力相同。
(3) 探究?jī)煞N力的方向關(guān)系：將紙板轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度。
【探索要點(diǎn)】
(1) 實(shí)驗(yàn)中如何判斷紙板是否處于平衡狀態(tài)？
提示：紙板的平衡狀態(tài)有兩種情況，即靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 當(dāng)紙板保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可判斷紙板處于平衡狀態(tài)。
(2) 為什么選擇紙板而不是鐵？
溫馨提示：如果使用鐵塊，會(huì)與桌面產(chǎn)生摩擦，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但紙板懸空不會(huì)產(chǎn)生摩擦。
(3) 將紙板轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度。 這個(gè)操作的目的是什么？
提示：探索當(dāng)兩個(gè)力不在同一條直線(xiàn)上時(shí)對(duì)物體平衡狀態(tài)的影響。
(4) 為什么要降低右盤(pán)的權(quán)重？
提示：利用重物的重力對(duì)紙板形成拉力，通過(guò)改變重物的個(gè)數(shù)來(lái)改變對(duì)紙板的拉力。
【示范案例】在探索“兩種力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)中，小剛朋友使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖A，小華朋友使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖B。
(1)當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或狀態(tài)時(shí)，所受的力是相互平衡的。
(2) 兩種實(shí)驗(yàn)裝置中，你認(rèn)為裝置（選“A”或“B”）更科學(xué)。
(3) 裝置B中，將小車(chē)旋轉(zhuǎn)一定角度，放手后發(fā)現(xiàn)小車(chē)旋轉(zhuǎn)后又恢復(fù)原狀。 這意味著兩個(gè)力必須作用在同一個(gè)（可選的“物體”或“線(xiàn)”）上，物體才能平衡。
【解析】本題考查雙力平衡條件的實(shí)驗(yàn)探索。 (1)從力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可以看出，當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所受的力是平衡力。 (2)比較A、B兩種裝置，不同的是圖A中鐵塊與桌面之間是滑動(dòng)摩擦，而圖B中小車(chē)與桌面之間是滾動(dòng)摩擦。 為了探究?jī)煞N力平衡時(shí)兩種力的關(guān)系，摩擦力越小越好。 因此，B裝置更科學(xué)。
(3) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，兩個(gè)力不在同一條直線(xiàn)上。 小車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)后，這兩個(gè)力在恢復(fù)原狀之前是在同一條直線(xiàn)上，說(shuō)明這兩個(gè)力一定是在同一條直線(xiàn)上二力平衡實(shí)驗(yàn)視頻，物體才能平衡。
答案：（1）勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（2）B（3）直線(xiàn)
【備選例題】用圖中所示的設(shè)備“探索兩種力量平衡的條件”。
(1)將卡片上的兩根線(xiàn)穿過(guò)支架的滑輪，并在兩根線(xiàn)的末端掛鉤，使作用在卡片上的兩個(gè)拉力方向相反，并在一條直線(xiàn)上。 出牌平衡時(shí)，從鉤碼的好壞看出牌兩邊的張力。
(2)為了觀(guān)察不在一條直線(xiàn)上的兩個(gè)力是否能平衡，可用手握住牌，放開(kāi)時(shí)，觀(guān)察是否保持平衡。
(3)當(dāng)卡片平衡時(shí)，用剪刀從中間剪開(kāi)卡片，觀(guān)察突然出現(xiàn)的現(xiàn)象。 由此可以得出兩個(gè)力平衡的另一個(gè)條件。
(4) 本實(shí)驗(yàn)選卡時(shí)，以選擇較輕的卡為目的。
【解析】本題考查的是兩種力平衡的探索性實(shí)驗(yàn)。 同一鉤碼形成的拉力相等； 當(dāng)卡片旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度時(shí)，卡片上鉤碼的拉力不在同一條直線(xiàn)上，然后觀(guān)察不在同一條直線(xiàn)上的兩個(gè)力是否可以平衡； 當(dāng)卡片平衡時(shí)，用剪刀從中間剪下卡片，兩邊的鉤子分別帶動(dòng)一半的卡片，這樣就不再平衡了。 可見(jiàn)，兩個(gè)力平衡的另一個(gè)條件是兩個(gè)力必須作用在同一個(gè)物體上； 選擇較輕的卡片可以忽略卡片重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
答案：（1）相等（2）旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度（3）作用在同一個(gè)物體上（4）卡片重力可以忽略
02【方法平臺(tái)】
理想的實(shí)驗(yàn)
在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和推論的基礎(chǔ)上，根據(jù)一定的科學(xué)依據(jù)，對(duì)一些無(wú)法證實(shí)的現(xiàn)象或規(guī)律進(jìn)行歸納、抽象、合理假設(shè)和推理，從而獲得科學(xué)規(guī)律。 這些方法也稱(chēng)為科學(xué)推理方法。 在研究“牛頓第一定理”的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)水平面是絕對(duì)光滑的，滑塊將不再遇到阻力二力平衡實(shí)驗(yàn)視頻，這正是借助于理想的實(shí)驗(yàn)方法。
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