内容正文:
第八章 第2节 二力平衡
复习:
1、牛顿第一定律的内容是什么?
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2、物体在什么情况下会保持静止和匀速直线运动呢?
物体没有受到外力作用时。
【想一想】
当物体不受力的作用时,能处于静止状态和匀速直线运动状态,如果物体受到力的作用时,能不能处于静止状态和匀速直线运动状态呢?
观察思考一
左图口杯处于什么状态?它受到力的作用吗?若受到,它又受到那些力的作用?这些力可能存在什么关系?
F
G
静止状态---平衡状态
观察思考二
右图是被匀速吊起的货物,它受到力的作用吗?若受到,又受到哪些力的作用呢?这些力也可能存在什么关系呢?
F
G
匀速直线运动状态---平衡状态
做匀速直线运动的小汽车
F支
G
牵引力
阻力
G
F
G
F浮
G
F浮
G
F
静止的电灯
静止的轮船
匀速上浮潜水艇
匀速降落的运动员
它们各处于怎样的状态?
它们分别受到哪些力的作用?
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,这几个力叫平衡力。
2、平衡状态:静止或匀速直线状态。
一、平衡力
1、物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡。
二、二力平衡
二力平衡
一对平衡力
F支
G
2、二力平衡是最简单的力的平衡状态。
F
G
平衡的二力有什么关系?
二力平衡的条件
探究二力平衡时它们大小、方向、作用点应该有什么关系?
实验
探究二力平衡条件
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。
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 。
如图,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
13
如图,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
如图,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
结合四个实验:
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
16
作用在同一物体上
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
二力平衡条件
同体
等大
反向
共线
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。
理解:二力平衡
(1)物体受到平衡力的作用,究竟是静止还是做匀速直线运动,取决于物体的起始状态。
(2)若物体保持静止或匀速直线运动状态时,它所受到的力一定是平衡力
平衡力
运动状态不改变
F
G
匀速向上:
F=G
匀速向下:
F=G
静止:
F=G
一个物体只受拉力和重力的作用
非平衡力
运动状态改变
F
G
加速向上:
加速向下:
F>G
运动状态改变,一定有力作用在物体上,并且是不平衡的力。
有平衡力作用在物体上,运动状态不改变;
F<G
一对作用力和反作用力 一对平衡力
不同点
相同点
作用在不同的两个物体上
大小相等
方向相反
在同一直线上
作用在同一物体上
例:某人用绳提着一条鱼静止不动,此时鱼受到的平衡力是 和 这一对力。
而绳子拉鱼的力和鱼拉绳子的力是 和 。
绳子的拉力
重力
作用力
反作用力
相互作用力与平衡力的区别
大小相等
方向相反
在同一直线上
1、利用二力平衡的条件来判断两个力是否平衡
两个力是否“同体”
是
否
排除
状态法
条件法
静止?匀速?
等大?反向?共线?
三、二力平衡的条件的应用
直接用手以5m/s的速度匀速向上拉起100N的物体,所需拉力大小_____N;如果以5m/s的速度拉着物体匀速下降,所需拉力大小是_____N;如果这个物体在匀速下降过程中受到水平方向一对平衡力的作用,则运动状态______(选填“会”或“不会”)发生改变。
100N
100N
不会
2、利用二力