自制《二力平衡》实验教具的设计与感悟

1、自制二力平衡实验教具的设计与感悟 教科版八年级下册物理第八章第二节力的平衡中实验室配备的探究二力平衡条件的实验器材如图1所示： 笔者认为该套器材至少存在以下两点不足之处： （1）小车与木板之间存在较大的摩擦力，影响实验效果； （2）在探究两个力必须作用在同一个物体上这一平衡条件时，小车无法一分为二变成两个物体. 为了克服上述缺陷，笔者对该套实验器材进行了适当的改进，自制了一个探究二力平衡条件的实验教具.下面笔者来谈谈如何自制一个简单、实用的探究二力平衡条件的实验教具. （一）制作材料 木板1块，滑轮2个，棉线1根，塑料卡片1块，钩码1盒，螺丝钉2枚，剪刀1把. （二）制作步骤 1.将两个滑轮固

2、定在木板的同一水平线上； 2.在一块塑料小卡片的两个角上分别系上一段棉线，棉线的另一端系上钩码； 3.用绳子把木板悬挂起来，将塑料卡片的两端棉线绕过滑轮挂上钩码，如图2所示： （三）操作过程 1.在图2的实验装置的两边分别挂上适量的钩码，直到塑料卡片能够静止，比较塑料卡片两边受到的拉力大小和方向；重复实验，得出结论：物体受两个力作用平衡时，这两个力的大小相等，方向相反. 2.将塑料卡片扭转一个角度（如图3所示），松手后观察塑料卡片能否静止在该位置.重复多次实验，松手后都发现塑料卡片不能在该位置上平衡，得出结论：物体受两个力平衡时，这两个力必须作用在同一条直线上. 3.在图2位置，用剪刀将塑料卡

3、片从中间剪成两片，发现塑料卡片往两边掉下，得出结论：物体受两个力平衡时，这两个力必须作用在同一个物体上. 综合上述实验可以归纳出二力平衡的条件是：两个力必须作用在同一个物体上；大小相等；方向相反；且两个力必须作用在同一直线上.概括地说，二力平衡的条件是：同体、等值、反向、共线. （四）教具优点 1.制作材料是身边的一些废品，非常容易找到，且几乎不需要成本； 2. 教具制作过程简便，没有什么技术含量，学生自己也会制作； 3. 教具小巧轻便，便于携带；既可作教师演示实验的教具，也可作学生分组实验教具，即实用性强； 4. 演示实验时，使用该教具操作起来非常简便，且实验现象非常直观、明显； 5. 该套

4、器材使用的塑料卡片由于很轻，因而重力可以忽略不计，同时使用的小卡片没有和木板接触，因而摩擦很小，这样就克服了摩擦对实验结果的影响. （五）实验拓展 通过一个习题来说明使用该套自制教具对于帮助学生提高分析问题、解决问题能力的妙处.如果使用了该套自制教具进行教师演示实验，尤其是进行了学生分组实验，那么对于下面这个中考题就可以迎刃而解了. 在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图2的装置，把系在小卡片两端的细线绕过滑轮，并挂上钩码. （1）小明将系于小卡片（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（如图2所示），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.当两线端所挂的钩码重时，卡片处于平衡状态. （2）当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度（如图3所示），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2所示情况下，小明下一步的操作是：. 综上所述，自制教具不仅能缓解当前农村中小学实验室器材配备不足的问题，而且能为今后国家开发新的教