内容正文:
二力平衡
新课导入
牛顿第一定律告诉我们
物体不受力时
静止状态或
匀速直线运动状态
这样说法对吗?
不受力
物体保持静止状态
或匀速直线运动状态
静止的电灯
静止的汽车
匀速上浮潜水艇
匀速降落的运动员
以下这些物体受力吗?如果受,分别受到哪些力的作用?
F
G
G
F浮
G
F
力的平衡
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。
2.静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢?
平衡力
两个力的平衡
1.提出问题:
2. 猜想与假设:
3.实验器材:
4.实验方法:
作用在一个物体上的两个力相互平衡,这两个力需要满足什么条件?
大小相等 方向相反 作用在同一直线上?
实验:探究二力平衡的条件
木板、小车、 钩码、细线 、滑轮
在光滑的桌面上放一小车,小车在水平方向受到两个相反力的作用。改变小车受到的两个力的三要素,当小车处于静止时,二力平衡。
装置仍如上图,但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料片后,塑料片 。
如图,在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料片,塑料片 。
滑向一边
保持平衡
实验二
进行实验
实验一
如图,在两边的绳套上挂等重的钩码,将塑料片稍向下移动,使两个拉力的方向成一定角度。放开塑料片,塑料片将 。
向上移动
实验三
如图,在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑料片扭转一个角度,使拉塑料片的细绳相互平行,但不在同一直线上。放开塑料片,塑料片将 。
转动
实验四
结合四个实验:
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:同体、等大、反向、共线。
1.如图如示,在探究二力平衡条件的实验中,取一块硬纸板在相对的顶点附近各开一个小孔用细线系住,细线的另一端跨过桌边的两个定滑轮。
(1)硬纸板没有与桌面接触,这样做的好处是 。
(2)当两侧滑轮上所挂砝码质量 时,纸板静止。
(3)保持两侧所挂砝码质量相等,把纸板扭转一个角度,使拉力F1和F2不在同一直线上,这时纸板 。当纸板重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1和F2作用在同一直线上。
(4)若想探究二力平衡时两力是否必须在同一物体,应怎样操作?
减少了摩擦力对实验结果的影响
相等
会转动
牛刀小试
用剪刀把硬纸板从中间剪断,看纸板能否保持平衡
2.下列情况,两力平衡了吗?为什么?
A
B
C
D
不在同一直线
大小不等
不在同一物体
F1=5 N
F2=5 N
3.物理书放在水平桌面上,下列属于平衡力的是( )
A.物理书所受的重力与物理书对桌面的压力
B.物理书对桌面的压力与桌面对物理书的支持力
C.物理书所受的重力与地面对桌子的支持力
D.物理书所受的重力与桌面对物理书的支持力
D
G
N
注:物理书对桌面的压力与桌面对物理书的支持力是一对相互作用力
平衡力与相互作用力区别与联系
二力平衡条件的应用
求重力大小
二力平衡条件
1.根据物体的运动状态判断受力情况
弹簧测力计的测量原理是:二力平衡
物体静止
G
F
1、静止放在桌面上的书,已知书的重力2N,桌面对书的支持力为 。
2N
2、静止悬挂的电灯G=20N,电线的拉力 F=?
解:
电线的拉力 F=
G = 20N。
牛刀小试
G
F
G
F
2、匀速运动的拖车, F牵=1.5×105N, f阻=?
解:
f阻=F牵=1.5×105N。
答:拖车所受阻力为1.5×105N。
拖车做匀速直线运动,在水平方向上受一对平衡力作用,所以所受阻力:
平衡力
运动状态不改变
F
向上匀速:
向下匀速:
F=G
静止:
一个物体只受重力和拉力的作用
二力平衡条件的应用
2.根据物体的受力情况判断运动状态
平衡力
非平衡力
运动状态改变
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,并且不是平衡力。
有平衡力作用在物体上,运动状态不改变;
F<G
总结
二力平衡条件的应用
3、一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力,车怎样运动?
v
F1=50 N
F2=30 N
已知物体受力
二力平衡条件
物体运动状态
答:小车向左加速运动
G
N
再见
$$