内容正文:
第2节 二力平衡
第八章 运动和力
G
F
G
F浮
G
F浮
静止的电灯
静止的轮船
匀速上浮的潜水艇
想一想
1.知道受力平衡,知道什么是多力平衡和二力平衡,知道什么是平衡状态。
2.会通过实验探究二力平衡的条件,了解试实验方法及注意事项。
3.能用二力平衡解决实际问题。
4.知道相互作用力与平衡力的区别。
目标与任务
1.物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
只受两个力
二力平衡
力的平衡
一
2.平衡状态
静止状态
受力为平衡力
平衡状态
匀速直线运动状态
G
F
F’
f
保持原有运动状态不变叫做平衡,即速度恒定不变的物体就是处于平衡状态。
速度恒定不变包括速度恒为零静止状态,是一种静态的平衡;也包括运动间的平衡,即速度不为零,但大小、方向都不变的匀速直线运动状态。
注意
物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗?
如果作用在物体上的力只有两个,且物体处于平衡状态,这两个力应该满足什么样的条件呢?
F1
F2
思考
二力平衡:一个物体在两个力的作用下,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,则这两个力相互平衡,物体处于平衡状态。
支持力
重力
支持力和重力是平衡力,书处于二力平衡状态。
那么二力平衡的条件是什么呢?
探究二力平衡的条件
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
两个力应该在同一物体上
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。
实 验
猜 想
实验方法
装置仍如上图,但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后,塑料板将 。
在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料板,塑料板 。
滑向一边
保持平衡
实验一
实验二
实验图片换成小车
9
在实验一和实验二中:
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 相反 在同一条直线上 改变
相等 相反 在同一条直线上 不改变
……
实验图片换成小车
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在两边的绳套上挂等重的钩码,将塑料板稍向下移动,使两个拉力的方向成一定角度。放开塑料板,塑料板将 。
向上移动
实验三
在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑料板扭转一个角度,使拉塑料板的细绳相互平行,但不在同一直线上。放开塑料板,塑料板将 。
转动
实验四
在实验三和实验四中:
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
相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
相等 相反 不在同一条直线上 改变
……
实验图片换成小车
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结合四个实验进行汇总分析:
实验 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
一 不相等 相反 在同一条直线上 改变
二 相等 相反 在同一条直线上 不改变
三 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
四 相等 相反 不在同一条直线上 改变
实验图片换成小车
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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。
简记八字口诀:
总结
同体、等大、反向、共线
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
物体只受拉力和重力的作用
二力平衡条件的应用
二
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
一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力,车怎样运动?
v
G
N
F1=50 N
F2=30 N
已知物体受力
二力平衡条件
物体运动状态
1、根据物体的受力情况判断物体的运动状态:
物体不受力,应保持匀速直线运动或静止状态;
2、物体受一个力,运动状态发生改变(这是力产生的效果);
3、物体受力平衡时,应保持匀速直线运动或静止状态(静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然保持匀速直线运动)。
总结
运动状态不改变
匀速直线运动状态
静止状态
运动状态发生改变
不受力
受平衡力
受非平衡力
物体受力情况
物体运动情况
相互作用力与平衡力的区别
三
相互作用力 平衡力
受力物体
力的变化
作用在不同的两个物体上
同时产生
同时变化
同时消失
作用在同一物体上
一个力变化,另一个力不一定变化,可能会变为非平衡力
二力
平衡
二力平衡的条件
根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的大小和方向