内容正文:
沪科版 八年级全册物理
第七章 力与运动
7.3力的平衡
潜艇匀速升降 飞船缓缓着陆
情景引入:观察
他们分别受到了哪些力的作用?
静止的吊灯
匀速上升的潜水艇
匀速下降的运动员
情景引入:思考
复习回顾
牛顿第一定律内容?
一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态.
为什么很多物体在受力的情况下,也会保待静止或匀速直线运动状态? 下图中,桌面上的花瓶、平直道路上匀速行驶的汽车,虽然它们都受到力的作用,但却保待静止或匀速直线运动状态。
观察思考
一、平衡力和平衡状态
平衡力
1.平衡状态:物体保持静止状态或匀速直线运动状态叫做平衡状态.
2.平衡力:物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态。
匀速行驶的汽车:水平方向和竖直方向各受到一对平衡力。
静止的花瓶:受到的重力和支持力是一对平衡力。
静止的电灯:受到的重力和拉力是一对平均力。
下面这些物体分别受到哪些力的作用?它们是什么关系?
匀速直线下降的跳伞运动员和降落伞
静止在桌面的花瓶
叠放在一起的石头
沿直线匀速行驶的列车
G
F
3.二力平衡:
物体在两个力的作用下,如果处于平衡状态,就是二力平衡.
如:一物体放在水平桌面上处于静止状态。重力G和支持力F就是一对平衡力 。
保持静止或匀速直线运动状态的物体,虽然受到几个力的作用,但这几个力的作用效果完全抵消了,相当于不受力的作用.
问题:两个满足什么关系,才能使物体处于平衡状态?
猜想:
两个力应该在同一物体上
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
实验方法:改变物体受到的两个力的三要素,当物体处于静止时,二力平衡。
二、实验:探究二力平衡的条件
把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会
保持运动状态不变。
1. 使两托盘里的砝码质量不相等。
2. 使两托盘里的砝码质量相等。
3. 使两托盘里的砝码质量相等,把小车在水平面上扭转一个角度后释放。
实验:探究二力平衡的条件
把实验条件和现象记录在下面的表格中。
物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上
不相等
相等
相等
相反
相反
成一定角度
在同一条直线上
在同一条直线上
不在同一条直线上
改变
不改变
改变
二力平衡条件
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
简记:
同体、
等大、
反向、
共线。
实验结论:
判断两个力是否平衡:
根据二力平衡的条件判断: “等大”“反向”“同体”“共线”,这四个条件缺一不可。
练习:在图中,哪些情况下, F1和F2是平衡的?
运动和力的关系
平衡力
运动状态
一个物体只受拉力和重力的作用
运动状态
二力平衡
静止:
向上匀速:
向下匀速:
F=G
F=G
F=G
不改变
运动和力的关系
运动和力的关系
非平衡力
运动状态
改变
向上加速:
向下加速:
F>G
F<G
有平衡力作用在物体上,运动状态不改变;
运动状态改变,一定有力作用在物体上,并且是不平衡的力。
运动和力的关系
1、力是改变物体运动状态的原因;
2、物体的运动不需要力来维持;
3、物体静止或匀速
不受力或受平衡力
4、物体受平衡力
静止或匀速直线
5、物体受非平衡力
运动状态改变
6、运动状态改变,一定有力作用在物体上,并且是不平衡的力;
7、有力作用在物体上,运动状态不一定改变;
静止桌面的花瓶
悬挂着的吊灯
水平匀速直线运动的汽车
三、二力平衡条件的应用
平衡力
运动状态不改变
F
G
向上匀速:
F =G
向下匀速:
F =G
静止:
F =G
如图,物体只受拉力和重力的作用
非平衡力
运动状态改变
F
G
向上加速:
向下加速:
F>G
运动状态改变,一定有力作用在物体上,并且是非平衡力.
有平衡力作用在物体上,运动状态不改变;
F<G
G
F
已知物体受力
已知物体状态
已知拉力大小
求重力大小
二力平衡条件
一对平衡力 一对作用力与反作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一条直线上 作用在同一条直线上
不同点 作用在同一个物体上,作用
效果是使物体保持平衡 分别作用在两个物体上,
一般产生两个不同的效果
没有时间关系 同时产生,同时消失
平衡力与相互作用力
1.画物体的受力示意图,并分析物体是否受到平衡力,哪一对力是二力平衡.
(1)静止悬挂的电灯.
(2)静止在桌面上的茶杯.
(3)匀速运动的拖