胡學(xué)智

1制作背景

探究二力平衡是人教版8年級(jí)下冊(cè)第8章第2節(jié)的內(nèi)容。傳統(tǒng)的探究實(shí)驗(yàn)是把小車(chē)放在光滑的水平桌面上，向掛在小車(chē)兩端的托盤(pán)里加砝碼，觀察小車(chē)在什么條件下會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)不變。傳統(tǒng)器材在操作中，由于受帶滑輪木板長(zhǎng)度比講桌短的因素的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)必須要找一個(gè)小的凳子把木板支起來(lái)，使兩邊的托盤(pán)或懸掛的鉤碼能自然下垂，操作起來(lái)比較麻煩。

利用輕質(zhì)的塑料片來(lái)探究這個(gè)實(shí)驗(yàn)，各種參考資料中都有介紹。但是如何讓實(shí)驗(yàn)器材更簡(jiǎn)化，組裝更容易，操作更簡(jiǎn)單呢？其實(shí)實(shí)驗(yàn)室里有很多廢棄的定滑輪，把它們用粗鐵絲做成的支架組裝起來(lái)就行了。小改動(dòng)，讓器材結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便，操作起來(lái)也很容易，利于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提高了實(shí)驗(yàn)的效率。

2制作材料

長(zhǎng)度為50 cm的粗鐵絲1根，實(shí)驗(yàn)室廢棄的其他器材上的定滑輪2個(gè)，廢舊托盤(pán)2個(gè)和用細(xì)鐵絲彎成的掛鉤2個(gè)（托盤(pán)也可以用另外2個(gè)掛鉤代替），輕質(zhì)硬塑料片2塊，30 cm長(zhǎng)的粗棉線2根，鐵架臺(tái)1個(gè)。

3制作過(guò)程

（1）如圖1所示，截取長(zhǎng)度為50 cm的粗鐵絲1根，彎成1個(gè)弧形支架。支架兩端彎成鉤狀，把定滑輪固定在兩端。

（2）如圖2所示，取兩根長(zhǎng)度為30 cm的粗棉線，每根棉線的兩端分別系上用細(xì)鐵絲彎成的小鐵鉤和托盤(pán)。

（3）如圖3所示，在中點(diǎn)位置把弧形支架固定在鐵架臺(tái)上。分別將兩根棉線穿過(guò)定滑輪，并把小鐵鉤掛在打有小孔的輕質(zhì)硬塑料片上，組裝好實(shí)驗(yàn)裝置。

4實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）將二力平衡演示器放置在水平桌面上，使塑料片處于靜止?fàn)顟B(tài)。分析此時(shí)塑料片在水平方向受到向左和向右的拉力，這個(gè)拉力等于托盤(pán)及盤(pán)中鉤碼的總重量。

（2）向一個(gè)托盤(pán)中增加一個(gè)鉤碼，從而使塑料片受到的兩個(gè)方向上的拉力不相等，觀察塑料片是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。分析得出二力平衡時(shí)兩個(gè)力的大小必須要相等的結(jié)論。

（3）改變一個(gè)拉力的方向，使兩邊的小掛鉤都掛在硬塑料片的一端，即都向左或都向右拉塑料片，觀察塑料片是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。分析得出二力平衡時(shí)兩個(gè)力的方向必須要相反的結(jié)論。

（4）用剪刀把塑料片從中間剪斷，原來(lái)作用在同一張塑料片上的力變成分別作用在兩張塑料片，觀察兩張塑料片是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。分析得出二力平衡時(shí)兩個(gè)力必須作用在同一物體上的結(jié)論。

（5）重新?lián)Q一塊塑料片，將塑料片旋轉(zhuǎn)一定角度，使作用在塑料片上的兩個(gè)力的方向不在同一直線上，松開(kāi)手后，觀察塑料片是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。分析得出二力平衡時(shí)兩個(gè)力必須作用在同一直線上的結(jié)論。