01兩力平衡條件的實驗研究
【實驗鑰匙】
(1) 盡量減少摩擦對本實驗的影響。
(2)確定兩個力的關系：兩個托盤中所裝的重物質量相同，紙板所受的拉力相同。
(3) 探究兩種力的方向關系：將紙板轉動一個小角度。
【探索要點】
(1) 實驗中如何判斷紙板是否處于平衡狀態？
提示：紙板的平衡狀態有兩種情況，即靜止狀態或勻速直線運動狀態。 當紙板保持靜止或勻速直線運動時，可判斷紙板處于平衡狀態。
(2) 為什么選擇紙板而不是鐵？
溫馨提示：如果使用鐵塊，會與桌面產生摩擦，影響實驗結果，但紙板懸空不會產生摩擦。
(3) 將紙板轉動一個小角度。 這個操作的目的是什么？
提示：探索當兩個力不在同一條直線上時對物體平衡狀態的影響。
(4) 為什么要降低右盤的權重？
提示：利用重物的重力對紙板形成拉力，通過改變重物的個數來改變對紙板的拉力。
【示范案例】在探索“兩種力平衡的條件”的實驗中，小剛朋友使用的實驗裝置如圖A，小華朋友使用的實驗裝置如圖B。
(1)當物體處于靜止狀態或狀態時，所受的力是相互平衡的。
(2) 兩種實驗裝置中，你認為裝置（選“A”或“B”）更科學。
(3) 裝置B中，將小車旋轉一定角度，放手后發現小車旋轉后又恢復原狀。 這意味著兩個力必須作用在同一個（可選的“物體”或“線”）上，物體才能平衡。
【解析】本題考查雙力平衡條件的實驗探索。 (1)從力與運動的關系可以看出，當物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，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摩擦，而圖B中小車與桌面之間是滾動摩擦。 為了探究兩種力平衡時兩種力的關系，摩擦力越小越好。 因此，B裝置更科學。
(3) 實驗過程中，小車轉動一定角度，兩個力不在同一條直線上。 小車轉動后，這兩個力在恢復原狀之前是在同一條直線上，說明這兩個力一定是在同一條直線上二力平衡實驗視頻，物體才能平衡。
答案：（1）勻速直線運動（2）B（3）直線
【備選例題】用圖中所示的設備“探索兩種力量平衡的條件”。
(1)將卡片上的兩根線穿過支架的滑輪，并在兩根線的末端掛鉤，使作用在卡片上的兩個拉力方向相反，并在一條直線上。 出牌平衡時，從鉤碼的好壞看出牌兩邊的張力。
(2)為了觀察不在一條直線上的兩個力是否能平衡，可用手握住牌，放開時，觀察是否保持平衡。
(3)當卡片平衡時，用剪刀從中間剪開卡片，觀察突然出現的現象。 由此可以得出兩個力平衡的另一個條件。
(4) 本實驗選卡時，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驗。 同一鉤碼形成的拉力相等； 當卡片旋轉一個角度時，卡片上鉤碼的拉力不在同一條直線上，然后觀察不在同一條直線上的兩個力是否可以平衡； 當卡片平衡時，用剪刀從中間剪下卡片，兩邊的鉤子分別帶動一半的卡片，這樣就不再平衡了。 可見，兩個力平衡的另一個條件是兩個力必須作用在同一個物體上； 選擇較輕的卡片可以忽略卡片重力對實驗的影響。
答案：（1）相等（2）旋轉一個角度（3）作用在同一個物體上（4）卡片重力可以忽略
02【方法平臺】
理想的實驗
在實驗現象和推論的基礎上，根據一定的科學依據，對一些無法證實的現象或規律進行歸納、抽象、合理假設和推理，從而獲得科學規律。 這些方法也稱為科學推理方法。 在研究“牛頓第一定理”的實驗中，假設水平面是絕對光滑的，滑塊將不再遇到阻力二力平衡實驗視頻，這正是借助于理想的實驗方法。
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