内容正文:
第三节 力的平衡
一
学习目标
1.理解什么是平衡态、平衡力。
2.通过实验掌握二力平衡的条件。
3.二力平衡条件的理解和应用。
二
重点难点
重点:
二力平衡条件的得到过程。
难点:
1.平衡态的理解。
2.二力平衡条件的应用。
三
教学过程
人拉大象,大象纹丝不动
(1)请同学们自主阅读课本第135-137页内容,完成下面填空:
①物体在两个力的作用下,如果保持 或 状态,我们就说该物体处于 ,这两个力是 。
②物体在非平衡力作用下运动状态将 。(选填“改变”或“不变”)
静止
匀速直线运动
平衡状态
平衡力
改变
(2)各小组同学分工合作,完成下面实验:
探究二力平衡条件
实验方法:
①如图所示将系于纸板两对角的线,分别跨过左右支架上的定滑轮,并在两个线端挂上钩码,观察纸板在什么情况下处于平衡状态?
,可得出 。
②在纸板处于平衡状态后,把纸板转过一小角度,使纸板受到的两个拉力大小相等,方向相反。松手后,纸板 。这样做说明 。
③在纸板处于平衡状态后,把纸板剪成两半,纸板 。这说明了
。
当两边挂上的钩码质量相同时纸板平衡(或两边拉力相等时)
互相平衡的两个力大小相等
不能保持平衡
相互平衡的两个力作用在同一直线上
不能保持平衡
相互平衡的两个力作用在同一物体上
结论:作用在 的两个力, 、 、且作用在 ,这两个力就彼此平衡。
思考:实验中能否把纸板换成木块?
同一物体上
大小相等
方向相反
同一条直线上
不能,因为会增大摩擦力对实验的影响。
二力平衡条件的应用
根据物体的运动状态来判断物体的受力情况:
根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以判断出作用在物体上的两个力是平衡力,进而判断所求力的大小和方向。
应用:利用弹簧测力计测量物体受到的重力(指出弹簧测力计的示数其实是物体对测力计的拉力;它与弹簧测力计对物体的拉力是相互作用力,而弹簧测力计对物体的拉力与物体受到的重力是二力平衡。)以及利用弹簧测力计测量物体受到的滑动摩擦力大小都是利用了二力平衡的知识。
根据物体的受力情况来判断物体的运动状态:
请大家思考火车在平直的轨道上行驶,在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力,火车将怎样运动?如果牵引力小于阻力,火车又将怎样运动?牵引力和阻力相等时,火车又将怎样运动?
火车在平直的轨道上行驶,在竖直方向上重力和支持力平衡,如果牵引力大于阻力,火车将加速;如果牵引力小于阻力,火车将减速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车匀速直线前进。
跟踪训练
1.如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.木块处于平衡状态是因为木块对小车的压力大小等于小车对木块的支持力
B.小车突然停止运动,木块会由于惯性和受到摩擦力而向右倾倒
C.小车和木块相对静止,所以惯性大小相同
D.木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力
2.如图所示,人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动,下列说法正确的是( )
A.人对车的作用力小于地面对车的摩擦力
B.人对车的推力大于地面对车的摩擦力
C.人对车的推力等于地面对车的摩擦力
D.车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
B
C
3.起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是6000N.若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是( )
A.12000N B.6000N C.3000N D.无法判定
4.下列关于二力平衡的说法中,正确的是( )
A.一个物体受到两个力的作用,若处于匀速直线运动状态,这两个力一定平衡
B.做匀速直线运动的物体,一定是受到平衡力作用的缘故
C.如果一个物体受到一对平衡力的作用,那么这个物体一定处于静止状态
D.一个物体受到一对平衡力的作用,如果其中一个力消失,则另一个力也随
之消失
B
A
四
课堂小结
1.物体受两个力的作用或多个力的作用而平衡时,物体会保持匀速直线运动状态或静止状态,前者叫二力平衡,后者叫多力平衡。但合力都为零。
2.二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个