(完整word版)初中物理实验:探究二力平衡的条件
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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。
东胜区华研中学初二物理 教·学案说普通话、写规范字物理实验班级 姓名 编号 3课题:§8.2二力平衡 课型:新授 时间: 2013年 月执笔:董俊 审核:物理备课组 学科组长签字:闫宏伦探究 二力平衡的条件一、探究目的:通过物体平衡时的特点探究二力平衡的条件二、实验器材:两端带滑轮的木板 小车(两端有拉钩) 钩码 细线三、探究过程照课本图所示组装实验,并进行探究这个小车静止时,受两个拉力满足什么样的条件?.(1)将木板水平放置,把小车置于板中央,让小车两侧所系细线各跨过一个滑轮.调节滑轮高度,使两细线呈水平并在同一直线上,在细线下分别挂上不同质量的钩码,松手后,观察小车运动情况,改变两端所挂钩码的质量,直至松手后小车静止.实验表明,作用在一个物体上的两个力大小 时,这两个力不平衡.(2)把左端的作用力改变方向,在两细线下悬挂质量相同的钩码,松手后,观察小车运动情况.实验表明,作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向 时,这两个力平衡。
(3)将装置中左侧的滑轮支架与右侧同高,把小车扭转一角度,松手后,观察小车运动情况。
实验表明,作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,但不在同一直线上,这两个力是否平衡?(4)观察小车转动停止后的位置,分析其受力情况.再在小车两侧系的细线下端增挂相同的钩码或减去相同的钩码,小车总能保持静止状态.以上实验表明,作用在一个物体上的两个力, ,这两个力才平衡.(二力平衡的条件)当两个力彼此平衡时,物体受到的合力是 ,物体将保持 或 运动。
【注意事项】平板要光滑,否则,当小车受到不相平衡的二力时,由于摩擦力作用,可能出现静止状态.平板要水平放置,否则,小车受到平衡的二力作用时,由于重力的分力作用,可能出现运动状态.教学反思及学习心得:东胜区华研中学初二物理教·学案说普通话、写规范字。
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。
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。
实验报告:探究二力平衡的条件一、实验目的1. 理解二力平衡的定义和条件;2. 通过实验观察和分析,验证二力平衡的条件;3. 提高实验操作能力和观察分析能力。
二、实验原理1. 二力平衡:当一个物体受到两个力的作用时,如果这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,那么物体将处于平衡状态。
2. 力的合成:两个力在同一直线上,同方向时,合力等于两分力的大小之和,反方向时,合力等于两分力的大小之差。
三、实验器材与步骤1. 器材:铁架台、悬挂绳、测力计、砝码、细线、木块。
2. 步骤:(1)将铁架台固定在实验桌上,调整高度适当;(2)将悬挂绳穿过铁架台的孔,固定在顶部,使绳保持水平;(3)将测力计挂在绳上,调节测力计的位置,使其与绳垂直;(4)用细线将木块悬挂在测力计的下方,调整细线的位置,使木块处于静止状态;(5)用砝码分别挂在木块两侧的细线上,观察并记录砝码的质量;(6)改变砝码的位置和质量,重复步骤(5),观察木块的平衡状态;(7)分析实验数据,验证二力平衡的条件。
四、实验数据与分析1. 实验数据:(1)木块质量:m;(2)左侧砝码质量:M1;(3)右侧砝码质量:M2;(4)测力计示数:F。
2. 数据分析:(1)当M1 = M2时,F示数不变,说明两侧力的大小相等;(2)当M1 ≠M2时,F示数发生变化,说明两侧力的大小不等;(3)无论M1与M2是否相等,木块始终保持静止,说明两侧力的方向相反;(4)木块始终处于绳的垂直方向,说明两侧力作用在同一直线上。
五、实验结论1. 二力平衡的条件为:两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上;2. 实验验证了二力平衡条件的正确性;3. 提高实验操作能力和观察分析能力。
六、实验注意事项1. 实验过程中,要确保木块处于静止状态,避免由于摩擦力等因素影响实验结果;2. 砝码的质量应适当选择,以保证实验数据的准确性;3. 仔细观察实验现象,认真记录实验数据;4. 实验过程中,注意安全。
《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。
重点实验探究二力平衡的条件[保存]
1.探究二力平衡的条件:
答案:相等;同一直线
解析:小车原来受到两个大小相等、方向相反并且作用在同一直线上的力的作用,处在平衡状态。
当保持其他条件不变,只改变其中一个力的大小时,小车开始运动,说明彼此平衡的两个力大小相等;当保持其他不变,只将小车扭转一个角度即使两个力的作用线不在一条直线上时,小车开始转动,这说明彼此平衡的两个力必须在同一直线上。
2.在探究“二力平衡的条件”的实验中:
(1)实验装置如图所示。
实验目的是探究____________,在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。
(2)实验中,通过调整___________来改变F1和F2的大小。
(3)实验中,保持F1与F2大小相等用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将____________________________。
答案.(1)小车静止时(2)钩码个数(3)转动
解析:(1)在水平桌面上的小车受到水平向左的力F1和水平向右的力F2,F1和F2等于水平桌面左右两端所挂钩码的重力,桌面两端都挂了两个钩码,钩码的重力相等,F1和F2也就相等,方向相反,且作用在同一直线上,这两个力就是一对平衡力,小车就会处于静止状态。
(2)小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力,可以通过调整钩码的个数来改变F1和F2的大小。
(3)用手将小车扭转一个角度,小车受到的力F1和F2不在一条直线上,小车受到的不再是一对平衡力,小车就会转动。
3、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对危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.
(2)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.
(3)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:.
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,没计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优予小明的实验.其主要原因是.
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书片是比较容易获取的才料
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
答案:(1)相反;钩码的数量(2)不能;不在同一直线上的两个力能否平衡(3)把小纸片一剪两半(4)A
解析:(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大。
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,可以将小卡片一剪两半,使拉力作用在两个小卡片上;
(4)小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影响实验效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块保持平衡)。
4.在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或______状态时我们认为它受到的力是相互平衡的.
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。
此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。
小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是______,这时木块在水平方向受到的力______(填“平衡”或“不平衡”)。
要避免这种现象产生,请你对该实验装置提出改进意见:____________。
答案:(1)匀速直线运动
(2)木块受到向左的摩擦力;平衡;将木块换成小车,减小与桌面之间的摩擦力
5、小张用如图所示的装置探究二力平衡的条件:
(1)把小车放在_________ (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,向两端完全相同的小盘里加砝码,当两盘砝码的质量_________ 时,小车处于静止状态.(不考虑滑轮的摩擦)
(2)保持两盘砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,使拉力F1、F2不在同一直线上.放手后,小车扭转回来,当小车静止时,拉力F1、F2又回到同一直线上.(3)由上述实验可得:作用在同一物体上的两个力,如果_________ ,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡.
(4)实验中,定滑轮的作用是_________ .
分析:(1)在做该实验时,为了防止摩擦力对实验造成影响,所以实验时,应将木块放在光滑的水平桌面上,然后向两端的小盘里加砝码,发现当两盘砝码质量相等时,木块静止,若砝码质量不相等,木块不会静止.
(3)由于二力平衡时,这两个力必须在同一条直线上,所以若F1和F2大小相等,但它们不在同一直线上.把木块扭转一个角度则木块不会处在静止状态.
据上述实验可知,作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡了.
(4)实验中,定滑轮的作用是改变施力的方向.
答案为:(1)光滑;相等;(3)大小相等、方向相反;(4)改变施力的方向.
6、利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”.
(1)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_________ .
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片_________ ,释放时观察其是否保持平衡.
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象.由此可以得到二力平衡的又一个条件是_________ .
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是_________ .
分析:(1)保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,当两端钩码的质量相等时,对小卡片的拉力相等,小卡片平衡;
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转过一定角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后观察小卡片能否平衡;
(3)当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,说明二力平衡的又一个条件是必须在同一物体上;
(4)由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质小卡片目的是忽略卡片重力对实验的影响.
答案为:(1)相等;(2)旋转一定角度;
(3)必须在同一物体上;(4)卡片重力可以忽略.。