内容正文:
第八章 运动和力
第2节 二力平衡
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第八章
1.认识平衡力和平衡状态的概念,会判断物体受到的力是否为平衡力;
学习目标
2.经历探究二力平衡条件的实验过程,归纳、总结结论;
3.会利用二力平衡的知识分析解决实际问题;
导入新课
实际情况下,一切物体都要受力,物体有时也有保持静止或匀速直线运动状态。
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
牛顿第一定律:
导入新课
生活中,这些物体受到力的作用了吗?
G
F
静止的电灯
G
F
匀速降落的运动员
为什么受到力的作用时,物体也能保持静止状态或者匀速直线运动状态?
力的作用效果相互抵消
平衡状态和平衡力
讲授新课
1.平衡状态:物体受到两个(或多个)力的作用时,能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态。
2.平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)。
平衡状态
{
静止状态
匀速直线运动状态
平衡状态和平衡力
讲授新课
匀速下落的跳伞员
F阻
G
跳伞员和降落伞在两个力作用下做匀速直线运动,处于平衡状态,这两个力相互平衡。
被提起的水桶
G
F1
F2
水桶在三个力的作用下静止不动,处于平衡状态,这三个力相互平衡。
平衡状态和平衡力
讲授新课
匀速行驶的汽车
G
F牵
F支
F阻
汽车在四个力的作用下做匀速直线运动,处于平衡状态,这四个力相互平衡。
F支
G
F阻
F
搬而未起、推而不动时,物体的受力情况虽发生改变,但仍处于静止状态,其受力仍然平衡。
二力平衡条件
讲授新课
一个物体同时受到两个力作用,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,那么这两个力就相互平衡,我们称之为二力平衡。
F支
G
F阻
G
F拉
G
二力平衡条件
讲授新课
如果处于平衡状态下的物体只受两个力作用,这两个力要满足什么条件才能平衡呢?
两个力的作用效果要能相互抵消,那么它们大小一定相等。
刚刚那些实例中,两个力都作用在一个物体上,并且方向都是相反的。
这两个力还需要作用在一条直线上。
二力平衡条件
讲授新课
实验:探究二力平衡的条件
① 两个力应该在同一物体上
假设猜想:
② 两个力的大小可能要相等
③ 两个力的方向可能要相反
④ 两个力可能要在一条直线上
设计实验:
把小车放在光滑的水平桌面上,同时给小车两端各施加一个力的作用,观察小车在什么条件下能保持运动状态不变。
二力平衡条件
讲授新课
设计实验:
把小车放在光滑的水平桌面上,同时给小车两端各施加一个力的作用,观察小车在什么条件下能保持运动状态不变。
实验器材:
滑轮(2个)、小车(2个)托盘(2个)、细绳、砝码若干、光滑桌面等。
二力平衡条件
讲授新课
实验步骤:
① 用手按住小车不动,在两边的两个托盘上放上质量不同的砝码,即 F1 < F2 时,放手后观察小车运动状态的变化。
F2
F1
二力平衡条件
讲授新课
实验步骤:
② 用手按住小车不动,在两边的两个托盘上放上质量相同的砝码,即 F1 = F2 时,放手后观察小车运动状态的变化。
F2
F1
二力平衡条件
讲授新课
实验步骤:
③ 用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,加入相等的砝码,即小车受到大小方向相同的两个力,放手后观察小车运动状态的变化。
二力平衡条件
讲授新课
实验步骤:
④ 在两个托盘中加相等的砝码,使小车静止,用手旋转小车至某一角度,使两个力不作用在同一条直线上,放手后观察小车运动状态的变化。
二力平衡条件
讲授新课
实验步骤:
⑤ 用两个相同的小车分别系住一个托盘,用手按住,保证二力大小相等、方向相反,作用在同一直线上,放手后观察两个小车运动状态的变化。
二力平衡条件
讲授新课
实验记录:
实验 小车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
同一直线 是否作用在同一物体
1 不相等 相反 是 是 是
2 相等 相反 是 是 否
3 相等 相同 是 是 是
4 相等 相反 否 是 是
5 相等 相反 是 否 是
保持平衡
二力平衡条件
讲授新课
实验结论:
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。
注意事项:
所用的两个托盘、两个小车要相同。
应选择较光滑的桌面和质量较大的砝码,这样可以减小阻力对实验的影响。
二力平衡条件
讲授新课
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。
二力平衡条件
作用在同一物体上
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
同体
等大
反向
共线
二力平衡条件的应用
讲授新课
F拉
G
物体静止时,受到重力和弹簧测力计对它的拉力,二力平衡,弹簧测力计的示数即