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探究杠杆平衡的條件表格

科技 更新时间:2024-09-27 12:03:27

二力平衡的現象在我們的生活中随處可見,在教室内的水平課桌、桌子上的書、房間裡的吊燈、汽車在水平公路上勻速直線行駛、飛機在空中沿水平方向勻速直線飛行等等,那麼二力平衡的條件是什麼呢,今天我們用工具探究一下~

現在就打開吃掉物理APP,找到八年級下>運動和力>二力平衡,跟我一起動手操作吧!

探究杠杆平衡的條件表格(我用工具學物理)1

01 基礎知識

平衡狀态:物體處于靜止或勻速直線運動狀态,我們就稱物體處于平衡狀态(前者為靜平衡,後者為動平衡)。

平衡力:處于平衡狀态(靜止或勻速直線運動狀态)的物體所受的力叫做平衡力,物體受平衡力時,幾個力的作用效果相互抵消,相當于物體不受力,即平衡力的合力為零。

二力平衡:如果物體隻受到兩個力而處于平衡狀态,這種情況叫做二力平衡。

理解二力平衡時要抓住兩個關鍵問題:

①兩個力同時作用在同一物體上;

②物體要保持靜止或勻速直線運動狀态(即平衡狀态)

注意:速度為零的物體不一定處于平衡狀态。

02 實驗:探究二力平衡的條件

實驗設計:在光滑的水平桌面上放一小車,使小車在水平方向上受兩個力的作用,改變二力的大小、方向和作用點,探究當小車平衡時二力的關系。

(1)将兩根細繩分别系于帶挂鈎的小車上,且保持兩根繩在同一直線上,在兩個托盤中放入砝碼,分三次實驗:第一次使左側托盤裡的砝碼質量大于右側的(左側20g,右側10g);第二次使右側托盤裡的砝碼質量大于左側的(右側20g,左側10g);第三次左右兩側托盤内放入質量相同的砝碼(同時放入20g),分别觀察小車狀态;

探究杠杆平衡的條件表格(我用工具學物理)2

可以看出隻有左右受力相等時小車才能靜止。

(2)在左右兩個托盤内放入相同質量的砝碼(20g),轉動小車呈一定角度後,松手觀察

探究杠杆平衡的條件表格(我用工具學物理)3

觀察到小車會發生轉動,直到左右兩側受力在同一直線上

(3)将右側的細繩系到左側,兩個托盤中的砝碼不變,讓兩個托盤都向左拉小車時,會發現小車将向左運動

實驗記錄如下:

探究杠杆平衡的條件表格(我用工具學物理)4

實驗結論:當小車受到的兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上時,小車處于平衡狀态,當不滿足其中任一條件時,小車都不會處于平衡狀态。

03 二力平衡的條件

(1)作用在同一物體上的兩個力大小相等方向相反,且作用在同一直線上,這兩個力就是彼此平衡,即合力為零。

(2)平衡力的特點:作用在同一個物體上,大小相等,方向相反,作用在同一直線上。

探究杠杆平衡的條件表格(我用工具學物理)5

04 平衡力與相互作用力的比較

探究杠杆平衡的條件表格(我用工具學物理)6

探究杠杆平衡的條件表格(我用工具學物理)7

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