探究物體的穩(wěn)定度與那些因素有關(guān)

1、探究物體的穩(wěn)定度與那些因素有關(guān)重慶酉陽縣第二中學(xué) 韋路內(nèi)容摘要：在高一的物理必修課（1）講到了磚塊的穩(wěn)定與傾倒的演示實(shí)驗(yàn)，那么磚塊哪個(gè)時(shí)候是穩(wěn)定的？哪個(gè)時(shí)候會(huì)容易傾倒？只講到了重力作用線外移到它的支持面外時(shí)，磚塊容易傾倒，由磚塊講到雙層公共汽車在平時(shí)行車的過程中路面最大傾斜度可以是多少，由物體的傾斜情況我們在這里有必要給學(xué)生深入講一下物體的穩(wěn)定度，那么物體的穩(wěn)定度與那些關(guān)系有關(guān)呢？因此我們本文深入來探討下影響物體平衡穩(wěn)定度的因素有哪些。關(guān)鍵詞： 探討 平衡物體 穩(wěn)定度 因素引入問題：平放的磚和豎放的磚 ，都處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài) 但是它們的穩(wěn)定程度不同豎放的磚容易翻到 ，而平放的磚不容易翻到，顯然

2、平放的磚比豎放的磚更加穩(wěn)定 ，把物體的穩(wěn)定程度叫做穩(wěn)度物體的穩(wěn)度究竟與哪些因素有關(guān) 呢? 于是我們心中就提出了這個(gè)有關(guān)物體穩(wěn)定度方面的課題。在生活中學(xué)生們經(jīng)?？吹讲坏刮?、落地電扇、天平等等儀器 ，通過仔細(xì)觀察注意到它們的構(gòu)造都有比較大的底座。于是學(xué)生提出了這樣的猜想 ：穩(wěn)度可能與兩個(gè)因素有關(guān) ，一是物體的重心高度 ，二是物體的底面積 于是我發(fā)他們們課下做了如下幾個(gè)探究性的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 一 ：他找到 了一些形狀完全相同但重心高度不同 的幾個(gè)物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表 1所示 表一：物體重心的高度與穩(wěn)定度重心離地面的高度cm10cm20cm30cm穩(wěn)定度好一般差實(shí)驗(yàn)二 ：同學(xué)們又找?guī)讉€(gè)完全相同的

3、物體 ，給它們安裝上不同面積的底座進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表 2所示底座的面積cm2300500800穩(wěn)定度差一般好在實(shí)驗(yàn)中 ，所謂不同物體的底座的底面積 ，不一定是物體與地面的接觸面積也可是物體的“底 ”在地面中所圍成的面積如圖1所示，照相機(jī)的支撐面積就是的三角支架在地面所圍成的三角形的面積。cba 圖 1 照 相 機(jī) 及 三角 支 架根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)材料數(shù)據(jù)的閱讀 ，我們可以回答出回答 下列問題 ：(1)物體的穩(wěn)度與什么因素有 關(guān) ?關(guān) 系是 什 么? (2)為什么落地式電風(fēng)扇有 一個(gè)面積較 大 且很重的底座 ?我們可以用剛才探究出的結(jié)論解釋一下這個(gè)現(xiàn)象(3)這一結(jié)論在日常生活中有何應(yīng)用?我們

4、可列舉出哪些具體的事例答案：(1)穩(wěn)度與重心離地面的高度和物體的“底”在地面中所圍成的面積有關(guān) ；重心離地面的越高穩(wěn)定度越低 ，物體的“底”在地面中所圍成的面積越大穩(wěn)度越好(2)落地式電風(fēng)扇的底座很重且很大 ，既降低了重心離地面 的高度 ，又增大了在地面中所圍成的面積 ，使穩(wěn)度更好，電風(fēng) 扇就不易倒地 (3)在比較顛簸的路上行車時(shí) ，乘客蹲著比站著更穩(wěn) ；溜冰時(shí)身體向下彎就不易摔倒 ；汽車裝載貨物總是把比較重的物體 放在下面 ，輕的物體放在 上面降低重心 ，增加穩(wěn)定程度。三輪車比兩輪車更穩(wěn) ；畫畫用的畫架做成三角架等但許多實(shí)例說明 ，穩(wěn)度的大小并非簡單地取決于重心的高 低和支撐面的大小例如 ，如圖2所示的兩個(gè)大小和重量相同但形狀不同的物體(可以是堆砌的磚塊等)，雖然重心高低和支面大小相 同 ，但是很顯然2(a)物體比2(b)物體 穩(wěn)再如將圖 1中照相機(jī)三角架 的 b桿拉長 ，c桿向后移 (a，b桿的撐地點(diǎn)不變 )，盡管三角架 (連照相機(jī))的支面增大了重心降低了，但是它的穩(wěn)定程度反而也降低了(用三角架支撐竹桿曬衣服的情況與此相同)圖2 （a） (b)通過圖2簡易的實(shí)驗(yàn)表明對于兩個(gè)大小和重量相同的物體，雖然重心高低和支面大小相 同，但本身物體的形狀也會(huì)影響它的穩(wěn)定程度。由圖1的實(shí)驗(yàn)我們看出即使物體的重心高度變小了物體的支撐面變大了物體的穩(wěn)定程度也不會(huì)變大，這時(shí)物體的穩(wěn)定程度