平衡实验原理

平衡实验与非平衡实验一般用在物理课上，通过实验让学生比较直观的了解物体在力的作用下不同的运动状态。如果物体做匀速运动或者静止状态则是平衡，如果做变速运动则是受力不平衡。



下面的实验是网上复制来的，可以看看。

二力平衡实验改进策略



首先，利用3根木条，两个紧固螺栓及两个简易弹簧秤自制如图4实验器具，则可以较好地解决上述问题。物体在两个拉力作用下处于静止状态，见图5。在学生明确弹簧秤的使用原理情况下，可以非常直观而具体地表示出物体(小车)在两个大小相等而方向相反的力的作用下处于平衡状态(静止或匀速运动)的情况。至于图6所示，是物体在两个不在同一条直线上的非平衡力作用下失稳而旋转的情形的演示，从实验可以看出，虽然两侧的力始终保持相等(力的大小在改变)，但当这二个力不在一条直线上时，物体就会旋转无法保持平衡稳定状态，直到物体旋转到这二个力处于一条直线上时，物体才能静止稳定下来。整个实验过程一直在直观、动态地向学生展示物体处于平衡、稳定状态所需要的条件。



其次，物体在平衡力作用下的运动，教材以及教学参考书[如图1-3]所提及的实验装置及其方法，或许是受“力是物体图7对物体的作用”的影响，形成一种思维定势，认为物理过程的再现应该是自然状态下进行的，人为参与会影响实验的结果，从而使简单的物理过程复杂化。实际上，教学过程中，可以先直接用手持两只弹簧秤两边拉，使水平桌面上的小车在桌面上做缓慢运动，作为先导性演示，说明手的拉力通过弹簧秤显示，以便帮助学生克服在使用装置进行演示时，内心可能存在的疑问:如除了弹簧秤的拉力外，人的手对小车是不是还有作用力的影响等。



最后再用图4的自制装置进一步(如图7)演示，不仅可以非常直观地表现出匀速直线运动的过程中，拉力的大小情况，而且，还可以通过控制小车由静止到运动、再由运动到静止来演示加速以及减速运动的情形下，两个拉力的不平衡的状况。