【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握探究二力平衡的條件的實驗方式和注意事項。
【方法點撥】
1.二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個力,假如大小相等,方向相反二力平衡和相互作用力例子,但是在同仍然線上,這兩個力就彼此平衡。
2.探究二力平衡的條件
實驗?zāi)康囊唬候炞C二力平衡時,這兩個力必須大小相等。
實驗?zāi)康亩候炞C二力平衡時,這兩個力必須方向相反。
實驗?zāi)康娜候炞C二力平衡時,這兩個力必須作用在同仍然線上。
實驗?zāi)康乃模候炞C二力平衡時,這兩個力必須作用在同一物體上。
影響實驗勝敗的關(guān)鍵誘因——摩擦
【經(jīng)典例題】
例1本題選自騰訊課堂付費課程《初中化學(xué)熱學(xué)專題突破》-01力、相互斥力與平衡力-探究二力平衡的條件
如圖甲所示是小華朋友探究二力平衡條件時的實驗情境。
(1)小華將系于小卡片(重力可忽視不計)兩對角的線分別越過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個拉力方向,并通過調(diào)整來改變拉力的大小.
(2)當(dāng)小卡片平衡時,小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度,松手后小卡片(選填“能”或“不能”)平衡.設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究.
(3)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力能夠平衡,在圖甲所示情況下,小華下一步的操作是:_.
(4)在探究同一問題時,小明將鐵塊置于水平桌面上,設(shè)計了如圖乙所示的實驗,朋友們覺得小華的實驗優(yōu)于小明的實驗.其主要誘因是()
A.降低磨擦力對實驗結(jié)果的影響
B.小卡片是比較容易獲取的才料
C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)
例2本題選自騰訊課堂付費課程《初中化學(xué)熱學(xué)專題突破》-01力、相互斥力與平衡力-探究二力平衡的條件
小軍和小紅借助圖甲所示裝置探究二力平衡條件。實驗時,它們發(fā)覺在左盤和右盤同時加入一個質(zhì)量相等的砝碼時,鐵塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將一個質(zhì)量較小的砝碼輕輕放到右盤后,觀察到鐵塊A一直處于靜止?fàn)顟B(tài),為了防止這些現(xiàn)象發(fā)生,小軍用圖乙中所示的貨車B替換鐵塊A進行實驗;小紅用圖丙中所示的硬紙板C替換鐵塊A進行實驗。
1)小軍、小紅分別用貨車B和硬紙板C替換鐵塊A進行實驗的目的是;
(2)小紅在實驗中應(yīng)使用硬紙板。(選填“輕質(zhì)”、“厚重”)
【隨堂練習(xí)】
1.在探究“二力平衡的條件”的實驗中,小明采用的實驗裝置如圖所示.
(1)實驗時,小明向左盤和右盤同時加入一個質(zhì)量相等的砝碼時,鐵塊兩側(cè)所受的拉力_____(填“相等”或“不相等”),鐵塊處于靜止?fàn)顟B(tài).小明再把右盤中的砝碼換成一個質(zhì)量較大的砝碼時,發(fā)覺鐵塊一直處于靜止?fàn)顟B(tài),出現(xiàn)此類現(xiàn)象的緣由是,于是他把鐵塊換成貨車,并選擇較(填“光滑”或“粗糙”)的實驗桌面,繼續(xù)完成實驗.
(2)在左右兩盤裝入質(zhì)量相等的砝碼,再將貨車水平,松手后,觀察貨車運動狀態(tài),這樣做的目的是為了探究不在同仍然線上的兩個力是否能平衡.
(3)小明用輕質(zhì)硬紙片取代圖中的鐵塊,兩端的小盤中加質(zhì)量相等的砝碼時,硬紙片保持靜止,用剪子將硬紙片從中間剪開,發(fā)覺分開后的硬紙片向相反方向運動,由此可以得到二力平衡的又一個條件:.
2.在“探究二力平衡的條件”活動中.
(1)假如物體只遭到兩個力的作用二力平衡和相互作用力例子,且處于_____狀態(tài),說明這兩個力是互相平衡的.由此,小明提出,能夠借助如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡的條件?
(2)小華覺得,若采用小明的方案,必須測出物體所受的和的大小來進行比較.研究發(fā)覺,在小明的方案中,只能按照互相作用的關(guān)系直接測出的大小,在未知二力平衡條件的前提下,另一個力難以直接檢測,所以這一方案未能施行下去.
(3)因此,兩位朋友不斷改進并先后設(shè)計了三個實驗方案,如圖乙所示,請你判定出她們改進的先后次序:(用字母表示),這樣的改進是為了減少對實驗的影響.
(4)如圖丙,是最終確認(rèn)的實驗方案.此方案中,因為,故卡片的重力可忽視不計
答案
精典例題
例1:(1)相反;鉤碼的數(shù)目;
(2)不能;不在同仍然線上兩個力能夠平衡;
(3)把小紙片剪成兩半;
(4)A;
例2:(1)為了減少磨擦力的影響;
(2)輕質(zhì).
當(dāng)堂練習(xí)
1.(1)相等;桌面與鐵塊有磨擦力;光滑;
(2)扭轉(zhuǎn)一個角度;
(3)兩個力必須作用在同一物體上.
2.(1)靜止或勻速直線運動;
(2)拉力;重力;拉力;
(3)B、A、C;磨擦力;
(4)卡片的重力遠(yuǎn)大于鉤碼的重力.