内容正文:
二力平衡
1
想想议议
静止在桌面上的花瓶和书
悬挂着的吊灯
苹果、花瓶、吊灯和降落伞各处于怎样的状态?他们分别受到哪些力的作用?
苹果在水平桌面上静止
跳伞运动员匀速下落
课前导入
2
学习目标
(1)知道什么是二力平衡;
(2)理解二力平衡的条件及物体在平衡力作用下的运动状态;
学习目标
一、平衡力和平衡状态
物体受力分析
课堂探究
支持力N
重力G
①静止在桌面上的杯子受到的力有:
重力G与桌面支持力F。
分析常见物体的受力情况
②静止的电灯受到的力有:重力G与拉力F。
拉力F
重力G
发动机牵引力 F
空气阻力 f
③空中匀速飞行的飞机在水平方向上受的力有:
空中匀速飞行的飞机在水平方向上受的力有:
发动机的牵引力F、空气的阻力 f。
物体受力分析
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
在水平方向上:牵引力F、空气与地面的阻力f
在竖直方向上:汽车的重力G、地面的支持力N
④水平面上做匀速直线运动的小汽车
物体受力分析
①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,这几个力就叫做平衡力。
这个物体所处的状态就叫做平衡状态。
②平衡状态的两种情况:静止状态;匀速直线运动状态。
③物体只受两个力时的平衡状态叫二力平衡。
平衡力和平衡状态
二、二力平衡的条件
实验
猜想:
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
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。
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。
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
探究二力平衡的条件
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。
二力平衡的条件
减弱卡片重力对实验的影响
选择轻质卡片的目的: 。
实验中定滑轮的作用:________________。
改变力的方向
二力平衡的条件
三、二力平衡条件的应用
G
F
用弹簧测力计测量物体所受的重力G,利用的是二力平衡条件。
因为物体静止,所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力,则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 物体重力等于拉力: G=F
①用弹簧测力计测量物体所受重力的原理
物体在两个力的作用下处于平衡状态,已知一个力的大小和方向,我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。
二力平衡条件的应用
②有一盏悬挂着的电灯,质量为2千克,求电灯受到的各个力的大小及方向。
F
G
①电灯受到的力有:重力G、拉力F,因电灯静止,所以这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反。
②重力大小:G=mg=2千克×9.8牛/千克=19.6牛,方向竖直向下。
③拉力大小:F=G=19.6牛,方向竖直向上。
二力平衡条件的应用
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
以在水平路面上运动的小车为例进行分析:
水平路面上运动的小车受到的力有:在竖直方向上有重力、地面支持力;
在水平方向上有汽车发动机的牵引力和地面与空气的阻力。
①若牵引力等于阻力,则二力平衡,小车向左做匀速直线运动
③若牵引力小于阻力,二力不平衡,小车向左做减速直线运动
②若牵引力大于阻力,二力不平衡,小车向左做加速直线运动
二力平衡条件的应用
①受到平衡力
运动状态不发生改变
保持静止或匀速直线运动
②受非平衡力
运动状态要发生改变
运动的速度发生改变
或运动的方向发生改变
运动和力的关系
四、平衡力和相互作用力
一对相互作用力 一对平衡力
相同点 大小 相等 相等
方向 相反,且在同一直线上 相反,且在同一直线上
区别 作用对象 分别作用在两个物体上 共同作用在同一个物体上
作用
时间 同时产生,同时消失 两个力的产生、消失没有时间关系
力的作用效果 相互作用的两个力分别作用在不同的物体上,一般产生不同的效果 两个力共同作用在同一个物体上,使物体保持平衡
区分平衡力和相互作用力
课堂小结
①平衡力:
物体