高中數學自制教具改進“二力平衡條件”實驗概要：實驗器材通過強吸鐵石直接吸在黑板上，實驗過程改在豎直面上進行，擴大視野，便捷全班不同角度同事直接觀察實驗現象。器材簡單，操作便捷，制做工藝要求不高，經濟實用，所需器材天貓十幾元才能買到，實驗療效顯著物理二力平衡的試題，容易復制推廣。一、課標要求《義務教育數學課程標準（2011年版）》要求，培養中學生嚴謹認真的科學心態，培養中學生運用研究方式的意識，培養中學生具有初步的科學探究能力。對“探究二力平衡的條件”實驗要求是必須通過實驗，讓中學生觀察實驗現象，了解二力平衡條件，即“作用在同一物體上，大小相等，方向相反，同仍然線”。二、傳統演示實驗不足1.實驗是在水平桌面上進行，不利于全班各個位置的中學生是觀察實驗現象，直接影響了實驗的演示療效。（如圖1）2.實驗中研究對象貨車所受的力不是只有水平方向兩個力，而是遭到多個力，有重力、支持力、兩個拉力，假如貨車運動或有運動趨勢，還有磨擦力。當貨車在水平面靜止或勻速直線運動時在豎直方向和水平方向各有一組平衡力（如圖2）。假如在教學只講貨車遭到的兩個拉力而不全面剖析貨車的受力，這不符合實際，對于具有一定思索能力的中學生可能會形成蒙蔽。假如全面剖析貨車的受力，又會降低難度，貨車的平衡不是只遭到二力的平衡，不利于“二力”平衡條件學習，致使該實驗的勸說力增加。
探究二力平衡條件之“同一個物體上”時，貨車未能一分為二弄成兩個物體。3.探究二力平衡條件之“同仍然線上”時，須要把貨車旋轉一個角度后松手，因為桌面磨擦力較大，實驗療效可能不理想。三、實驗改進1.實驗器材：個尺寸為帶孔磁鋼強吸鐵石，6個10mm螺母釘，兩塊長寬高分別為長方體鐵塊，兩個螺栓吊環、兩個相同的滑輪、一個輕紙片、若干細線、幾個鉤碼、剪刀。2.實驗裝置：把帶孔強吸鐵石分成兩組，用螺栓釘分別固定在長方體鐵塊頂部，再把螺帽吊環直接固定在長方體鐵塊上表面中間（如圖3）。把長方體鐵塊沿長邊豎直吸在黑板上，把兩個滑輪鉤住吊環，把紙片的兩端中間打孔，用細線穿過并綁牢，再用細線的另兩端繞開滑輪并掛上鉤碼（如圖4）。3.實驗過程（1）分別在細線兩端掛100g、200g、300g鉤碼，之后兩端掛不同質量鉤碼，比較紙片的運動狀態，得出二力平衡條件必須是“大小相等”。（2）通過觀察并剖析比較紙片在平衡時和不平衡時的受力情況，得出二力平衡必須是“方向相反”。（4）給早已平衡的紙片兩端加一根15cm左右的細線充當保險繩，用剪刀把紙片從中間一分為二，觀察剪開后的兩半紙片的運動狀態，得出二力平衡必須在“同一物體”上（如圖6圖7），同時因為保險繩作用，兩側鉤碼不會砸落地面。
四、創新之處1.實驗器材通過強吸鐵石直接吸在黑板上，實驗過程改在豎直面上進行物理二力平衡的試題，擴大視野，便捷全班不同角度同事直接觀察實驗現象。2.兩個鐵塊頂部各固定三個磁鋼強吸鐵石，吸在黑板上十分穩定牢靠，細線兩端可以承受的拉力較大，實驗中筆者試過兩端各掛500g鉤碼也十分穩定。按照須要加大強吸鐵石半徑和長度或強吸鐵石個數，可以明顯提高承受拉力且十分穩定。3.用小紙片懸掛上去取代水平桌面上的貨車，因為小紙片的重力遠大于鉤碼對紙片的拉力，所以小紙片的重力可以忽視不計。同時把在水平桌面進行的實驗改為豎直方向上進行，使接觸面脫離接觸，排除了磨擦力對實驗的影響。4.選定輕質紙片，忽視自身的重力，這時紙片只遭到水平兩個拉力，排除其它力的干擾，讓中學生更容易理解，也更直觀觀察實驗探究的是水平方向兩個拉力的平衡條件。5.強吸鐵石長度（0.4cm）加鐵塊長度（2.5cm）加吊鉤寬度（5cm），保證懸掛滑輪處與黑板距離接近8cm，探究二力平衡條件“同仍然線上”時，扭轉紙片或上下聯通紙片都不會見到黑板，且細線兩端懸掛的鉤碼在搖晃過程中也不會遇到黑板。6.探究二力平衡條件“同仍然線上”時，強吸鐵石帶著滑輪可以很便捷在黑板不同位置上聯通，驗證二力平衡條件是“同仍然線上”而不是“同一水平直線”。
7.探究二力平衡條件“同一物體上”時，在紙片兩端加上保險繩，當把紙片從中割斷時，既可以讓中學生直觀見到紙片“一分為二”瞬間，紙片從開始的靜止狀態到剪成兩半后的運動狀態，同時因為保險繩的存在，防止割斷紙片時，兩側鉤碼砸落地面，導致驚嚇或安全隱患。8.器材簡單，操作便捷，制做工藝要求不高，經濟實用，所需器材天貓十幾元才能買到，實驗療效顯著，容易復制推廣。