实验07 探究二力平衡条件的实验(解析版)

物理实验报告二力平衡标题：二力平衡实验报告一、实验目的：1. 掌握测量物体的质量、接触面积和静摩擦系数的实验方法。

2. 观察和验证二力平衡条件。

二、实验仪器与材料：仪器：万能秤、三线光滑水平轨道、光滑的八角木块。

材料：小木块、砝码、尺子。

三、实验原理：1. 二力平衡条件是指当力合为零时物体保持静止或匀速直线运动的条件。

2. 静摩擦力是指物体在接触面上的两个物体相对运动方向水平情况下的摩擦力，其大小满足Ff ≤ μN，其中Ff为静摩擦力，μ为静摩擦系数，N为物体的重力。

四、实验步骤：1. 实验前先清洁实验仪器与材料。

2. 使用万能秤测量小木块的质量，并记录。

3. 将小木块放在水平轨道上，小木块的一侧接触轨道。

4. 在小木块另一侧的八角木块上放置砝码，逐渐增加砝码的重量，直到小木块开始向下滑动为止，记录小木块开始滑动时的砝码重量。

5. 重复实验3-4步骤，取多组数据。

五、实验结果与数据处理：通过多组实验数据得到小木块开始滑动时的砝码重量如下表所示：实验次数砝码重量(g)1 502 523 494 515 50计算平均值得到砝码重量的平均为50.4g。

六、实验分析与结论：由于该实验是通过逐渐增加砝码的质量来使小木块开始滑动，即滑动力大于静摩擦力时物体开始运动，因此通过实验可以得出小木块的静摩擦力和重力之间的关系。

根据静摩擦力的定义Ff ≤ μN，可得μ ≤ Ff / N。

而当小木块刚开始滑动时，砝码的重力和小木块的重力平衡，即砝码的重量等于小木块的摩擦力。

因此，砝码重量的平均值可以近似认为是小木块的静摩擦力的大小。

又由于N为小木块的重力，因此通过实验可以得到小木块的静摩擦系数。

根据上述实验数据的平均值计算可得，小木块的静摩擦力的平均值为50.4g。

假设小木块的质量为100g，则根据静摩擦力的定义Ff = μN，可得μ = Ff / N = 50.4g / 100g = 0.504。

因此，通过实验可以得出小木块的静摩擦系数为0.504。

二力平衡实验1如图所示，小车在水平方向受到两个力的作用，我们通过观察小车在水平方向受到不同的两个力作用时，小车是否处于静止来探究二力平衡需要满足哪些条件。

（1）把小车放在较__________ （选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，对实验结论的得出更有利。

（2）向两吊盘中加砝码，当两盘中的砝码质量_________________ （选填“相等”或“不相等”）时, 小车静止。

（3）保持两吊盘中的砝码质量相等，将小车在桌面上旋转一个角度松手后，小车会转动，直到两边的拉线____________ 。

（4）如果将两边的吊盘挂在小车一端的同一挂钩上，且沿同一方向拉小车，可以发现小车不会静止，这是为了表明小车受到的二力若平衡，必须满足_________ 这一条件而设计的一个步骤。

（5）通过上述过程可知：作用在______________ 上的两个力，只有当大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，这两个力才彼此平衡。

2•在探究二力平衡的实验中，小华不断改进并先后设计了三个实验方案，如图所示。

Z两丁(1 )将甲改为乙是为了减小对实验的影响。

(2)①最终小华按照丁进行实验，丁中是一个质量的卡片。

(较大或较小)钩码，如图丁，此时卡片使得卡片的一边与桌面平行，松手后瞬间卡片平衡(能或不能)②小华将系于卡片的两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，在两线端挂上相同的平衡(能或不能)。

将卡片在竖直平面内转过一个角度,3 •在探究“二力平衡条件”的实验中:(1 )甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：________________ 。

(2 )把小车放在光滑的水平桌面上，向两盘里加砝码，当两盘砝码质量________ (选填“相等”或“不等”)时，木块静止。

(3)保持两盘砝码质量相等，把小车扭转一个角度，使拉力F i与F2不在同一条直线上，观察到小车发生_____________ ,当木块重新恢复到原来的静止状态时，作用在小车上的拉力F i与F2在_________ 。

实验：探究二力平衡的条件实验目的：1．经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结得出结论。

2．通过认识平衡力和平衡状态关系，进一步体会力与运动的密切关系。

3．通过参与实验活动，培养学生积极参与主动与科学探究实践的思想和互相配合的协作精神。

实验原理：力能改变物体的运动状态。

实验器材：小车、棉线、钩码、滑轮等。

实验步骤：1．如图1，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。

这样小车在水平方向受到两个拉力，用力的示意图画出小车受到的两个拉力。

观察小车在什么情况下保持运动状态不变。

图12．用手按住小车，改变两端钩码数量，使两个拉力大小不等。

然后松手，观察小车能不能保持静止。

3．用手按住小车，让两端钩码数量相等，让两个力的方向相同，然后松手，观察小车能不能保持静止。

4．用手按住小车，让两端钩码数量相等，让小车扭转一个角度，然后松手，观察小车能不能保持静止。

5．用手按住小车，让两端钩码数量相等，再让拉力方向相反，且在同一条直线上，然后松手，观察小车能不能保持静止。

小车所受二力关系小车运动情况 （静止与否）大小方向 是否在一条直线上分析论证：要保证物体处于平衡状态，则作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。

简单地说，就是：同体、等值、反向、共线。

评估：该实验中的小车在水平方向还要受到摩擦阻力，使小车在水平方向受到的力实际是三个。

如果阻力比两个拉力小得多，可以忽略的话，可以近似认为小车水平方向只受到两个拉力。

这就要求桌面尽可能光滑；小车的轮子滚动自如；选取质量较大的钩码，使两个拉力尽量大些，以削弱摩擦阻力的影响。

所用的两个托盘也要相同实验装置改进：也可以用一张方形卡片纸（注意重量轻些的好）代替小车作为受力物体，卡纸的两个对角分别用线穿过并栓牢，线的另两端绕过铁架台上的滑轮并挂上钩码。

然后按上述步骤进行实验，图2和图3是其中的两个步骤，供参考。

图2图3。

二力平衡的条件《二力平衡的条件》实验报告单班级：____________ 姓名：_________ 实验时期：____________一、实验目的：探究二力平衡的条件二、实验原理：当物体在两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态（即平衡状态）时，这两个力就是一对平衡力。

三、实验器材：力学演示板、滑轮、小车、细线、钩码四、实验步骤：1、观察小车在水平方向受到几个力的作用？它们的方向是怎样的？2、增减两端钩码的数目，观察小车在什么条件下静止，在什么条件下发生运动。

3、保持两端钩码数相等，观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。

把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在一条直线上，观察小车的情况。

4、整理实验结果，和同学进行交流，看看二力平衡需要什么条件？五、实验结论：1、小车在水平方向受到_______个力的作用，它们的方向是_________的。

2、两边的钩码数目_______时，小车保持静止状态。

3、当F1和F2不在同一直线上时，小车_________（填“能”或“否”）在那个位置上保持静止状态。

4、二力平衡的条件是：（1）、这两个力必须作用在同一______________，并且在同一_____________ 上；（2）、这两个力必须______________相等，___________相反。

5、选择填空：（1）、水平桌面上有一个茶杯处于静止状态，茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对_____________（填“平衡力”或“相互作用力”）。

（2）、水平桌面上有一个茶杯处于静止状态，茶杯所受重力和桌面对茶杯的支持力是一对_____________（填“平衡力”或“相互作用力”）。

6、“一对平衡力”与“一对相互作用力”的区别在于，平衡力作用在_____个物体上，相互作用力作用在_________个物体上。

《二力平衡的条件》实验报告单班级：____________ 姓名：_________ 实验时期：____________一、实验目的：探究二力平衡的条件二、实验原理：当物体在两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态（即平衡状态）时，这两个力就是一对平衡力。

《实验：探究二力平衡的条件》一、实验探究题1.如图甲所示是小华同学在探究二力平衡条件时的实验情景．小华将系于纸质小卡片重力可忽略不计两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向________，并通过调整______来改变拉力的大小；当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片______选填“能”或“不能”平衡设计此实验步骤的目的是为了探究_______；为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是______；在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是______；A.减少摩擦力对实验结果的影响B.小卡片是比较容易获取的材料C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转你对小明的实验装置提出的改进建议是______．2.在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示。

（1）当物体处于______状态或匀速直线运动状态时，我们说该物体处于______，它受到的力是相互平衡的。

（2）这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学，你的理由是______。

（3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状。

这说明两个力必须作用在同一______（选填“物体”或“直线”）上，物体才能平衡。

（4）在装置乙中，如果只在右边的盘子里再加一个砝码，小车将会向______（选填“左”或“右”）加速运动，此时所受的力______（选填“是”、“不是”）平衡力。

3.利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。

（1）小华将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上。

当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力相等。

二力平衡的条件实验
二力平衡的条件是指两个力的合力为零，物体处于平衡状态。

要满足二力平衡的条件，以下是一些实验和条件：
1实验装置：准备一个平衡杆、两个不同重量的物体，以及一个支点或转轴。

2放置物体：将一个物体放置在平衡杆的一侧，并将其固定在某个位置。

注意，物体的重量可以通过质量和重力加速度的乘积来表示。

3测量力的大小和方向：使用一个力计来测量另一个物体施加在平衡杆上的力的大小和方向。

这个力计可以是弹簧秤或其他测力仪器。

4调整物体的位置：通过调整第二个物体的位置，使得两个物体对平衡杆施加的力大小相等且方向相反。

5平衡条件：当两个物体对平衡杆施加的力大小相等且方向相反时，物体和平衡杆处于平衡状态。

也就是说，在一个平衡状态下，两个力的合力为零。

6定量测量：使用力计测量每个物体施加的力的大小。

确保两个物体施加的力相等，可以反映为力计示数相等。

7注意事项：除了力的大小相等和方向相反外，物体的位置和距离也是影响平衡的重要因素。

平衡杆的转轴位置和物体的距离都可以影响平衡状态。

通过这样的实验过程，我们可以验证并满足二力平衡的条件，确保物体处于平衡状态。

这个实验可以帮助我们理解力的平衡原理，并应用于实际生活中的工程和设计问题。

实验09 探究二力平衡的条件探究课题：探究二力平衡的条件实验装置实验原理小车受到几个力的作用, 小车处于静止状态或匀速直线运动状态, 那么这几个力相互平衡探究过程1如图甲所示, 改变两端托盘中砝码的质量, 使其质量不同或相同, 从而改变力的大小, 放手后观察小车的运动状态；2.如图乙所示, 将右边托盘上的砝码放到左边托盘上, 从而使两个力的方向不同,放手后观察小车的运动状态；3.让小车在水平桌面上处于静止状态, 将小车扭转一个角度, 如图丙所示, 使两细线不在同一直线上, 放手后观察小车的运动状态；4.如图丁所示, 两个力分别作用在两个小车上, 也就是说两个力作用在不同物体上, 放手后观察此时小车所处的状态；5.记录数据；记录表格实验结论二力平衡的条件: 作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

满分归纳——考点方向器材作用1.本实验中选用了小车而不选用木块, 理由是: 因为小车有轮子, 滚动摩擦小于滑动摩擦，为了减小摩擦力的影响注意事项1.定滑轮有什么作用：答：改变拉力的方向2.如何探究两个力在同一直线上：把纸板转动一个角度，然后松手，观察小车的运动状态3.把纸板转动一个角度的目的是：探究两个是否作用在同一直线上4.如何探究两个力作用在同一物体上？将纸板从中间剪开，观察纸板是否还处于平衡状态5.选择静止状态的原因：匀速运动状态不好控制6.进行多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性7.在探究究二力平衡问题时，什么因素影响实验结果？答：摩擦力1．（2019•铜仁市）小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。

（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是。

（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是。

（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。

这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且，这两个力才能彼此平衡。

三、小华探究“二力平衡条件”的实验．
（1）实验目的：物体只在两个力的作用下，分别处于静止状态或 状态时，
探究 的关系．
（2）甲、乙两组同学设计了不同的实验装置，老师指出：乙组同学选择的器材更加合理，
其原因是 老师指出实验桌面越光滑越好，其原因是
（3）装置中使用定滑轮是利用它能够 的特点．
（4）当左、右两盘中的砝码质量 （选填“相等”或“不相等”）时，桌面上的小
车处于静止状态，此时小车受到 对平衡力作用．
（5）小车处于静止后，将小车扭转个角度，松手后，小车将 （选填“保持静止”或
“扭转回来”）。

说明二力平衡时，要满足二个力在 上的条件。

（6）在图丙中，把小车换成一张硬纸片，实验效果更好，你觉得小明的想法有没有道理？
请简述理由
（7）在图丙中，小卡片已处于静止状态，小明用剪刀把小纸片一剪两半，纸片向两边运动。

这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？
（8）二力平衡条件是作用在同一物体上，大小 、方向 、并且作用在
四、在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，从毛巾，棉布和木板表面水平面滑行路程。

（1）让小车从同一斜面的_____高度滑下，目的使小车到达水平面时
______________________
（2）三次实验中，小车在水平面上受到摩擦力最大的是______表面，这说明小车受到摩擦
力的大小与接触面的____________有关。

平面越光滑，小车运动距离越 ．当小车受
到的摩擦阻力为零时，它将做 运动。

（3）小车能继续向前运动是由于 （4）小车最终停下来是由于小
车
（5）在实验和 基础上得出 定律。

丙。

探究二力平衡条件实验方法嘿，咱今天就来聊聊探究二力平衡条件的实验方法。

你说这二力平衡，就好像是两个小伙伴在拔河，谁也拉不过谁，就处在一种平衡状态啦！那咱先得准备好实验器材呀，比如一个小车，几根细绳，几个砝码啥的。

把小车放在水平桌面上，就像是给它找了个安稳的小窝。

然后呢，在小车两边分别挂上细绳，再通过细绳挂上砝码。

这就好比给两个小伙伴施加不同的力量。

你想想啊，如果两边的力量不一样，那小车肯定得往力量大的那边跑啦，这不就不平衡了嘛！咱得慢慢调整砝码的重量，让小车稳稳地待在那里，一动不动。

这时候不就说明二力平衡了嘛。

诶，你说这像不像我们生活中有时候要找到一个平衡点呀？就好比工作和休息，不能光拼命工作不休息，也不能光休息不工作，得找到那个平衡的状态，才能让生活过得顺顺当当的。

在做这个实验的时候，咱还得注意一些小细节呢。

比如说桌面得平呀，不然小车还没等平衡呢，自己就歪歪扭扭跑了。

还有啊，细绳得系得结实点，要是半途断了，那不就前功尽弃啦！你再想想，要是在一个斜面上做这个实验会怎么样呢？那可就复杂多啦，得考虑重力在斜面上的分量啥的。

还有哦，我们通过这个实验能学到好多东西呢。

它让我们知道了力的相互作用，知道了怎么才能让物体保持稳定。

这可都是很有用的知识呀！以后看到什么东西静止在那里，咱就知道为啥啦。

这探究二力平衡条件的实验，就像是打开了一扇通往力学世界的大门。

让我们能更深入地了解力的奥秘，了解这个世界运行的规律。

所以啊，大家可别小看了这个实验，它虽然看起来简单，但是里面蕴含的道理可深着呢！咱可得认真对待，好好去探索，说不定就能发现一些别人没发现的有趣现象呢！你说是不是呀？反正我觉得这个实验超级有意思，能让我们更清楚地看到力的神奇之处。

怎么样，你准备好去尝试一下这个实验了吗？。

探究二力平衡的条件实验二力平衡是物理学中重要的概念之一，研究物体在平衡状态下所受的力的条件。

在实验中，我们可以通过一系列的操作和测量，来验证二力平衡的条件。

本文将就此展开探讨。

我们需要明确什么是二力平衡。

二力平衡指的是物体在受到两个力的作用时，保持静止或匀速直线运动的状态。

为了实现二力平衡，我们需要满足两个条件：力的合力为零，力的力矩为零。

为了验证这两个条件，我们可以进行如下实验：取一个光滑的水平桌面，在桌面上放置一个小物体，如一个小木块。

然后，我们可以用两根细线分别连接小木块两侧的两个吊钩，并将细线通过一个轻质的滑轮。

接下来，我们可以在两根细线的另一端挂上不同的质量，使得小木块保持平衡状态。

在实验过程中，我们需要测量一些参数，以验证二力平衡的条件。

首先，我们可以使用一个简易的测力计来测量细线的拉力。

当小木块处于平衡状态时，两根细线所受的拉力应该相等，且方向相反。

通过测量拉力的大小和方向，我们可以验证力的合力为零的条件。

我们需要测量细线对小木块的力矩。

力矩是一个物体受到力的作用产生的旋转效应。

在这个实验中，我们可以通过测量滑轮到小木块的距离，以及细线对小木块的拉力的大小，来计算力矩。

当小木块处于平衡状态时，细线对小木块的力矩应该为零。

通过测量力矩的大小，我们可以验证力的力矩为零的条件。

在实验中，我们还可以进行一些变化，来进一步验证二力平衡的条件。

例如，我们可以改变滑轮的位置，观察小木块是否仍然保持平衡；或者改变挂在细线另一端的质量，观察小木块是否仍然保持平衡。

通过这些变化，我们可以进一步确认二力平衡的条件。

总结起来，通过实验我们可以验证二力平衡的条件。

我们可以通过测量细线的拉力和力矩，来确认力的合力为零和力的力矩为零的条件。

这些实验可以帮助我们更好地理解二力平衡的概念，并在物理学中应用这些原理。

通过上述的实验和分析，我们可以得出结论：在物体处于平衡状态时，满足力的合力为零和力的力矩为零的条件。

这两个条件是保持物体处于平衡状态的关键。