内容正文:
第5节 二力平衡
第七章 运动和力
(1)我们周围的一些物体在力的作用下总是静止的。
饮料杯处于静止状态
挂在墙上的物品
处于静止状态
石堆处于静止状态
新知导入
(2)生活中的一些物体在力的作用下可能做匀速运动。
在受力的情况下,物体有时也会保持静止或匀速直线运动状态,这是为什么呢?
跳伞运动员匀速下降
飞机在空中匀速飞行
1.理解平衡力和平衡状态,知道什么是二力平衡。
2.通过实验探究,知道二力平衡的条件。
3.了解二力平衡的应用。
学习目标
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
静止状态
匀速直线运动状态
新知学习
什么是二力平衡
一
试一试:分析下列物体的受力情况
桌面上的花瓶
天花板上悬挂的吊灯
静止停在道路上的汽车
桌面上的花瓶
天花板上悬挂的吊灯
静止停在道路上的汽车
G
F
G
F
F
G
像这样,一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或匀速直线运动,我们就说,这两个力互相平衡或二力平衡。
【猜想】
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
两个力应该作用在同一物体上
两个力的大小可能要相等
【实验器材】
轻质卡片、钩码、滑轮、细绳
【实验】
探究二力平衡的条件
二力平衡的条件
二
实验一
如图,在两边的细绳上挂质量相等的钩码。放开卡片,卡片 。
如图,在两边的细绳上挂不等重的钩码。放开卡片,卡片 。
处于平衡状态
F1
F2
滑向更重的一边
二力平衡时两个力的大小要相等。
实验二
如图,在两边的细绳上挂等重的钩码,将卡片稍向上移动,使两个拉力的方向成一定角度。放开卡片,卡片将 。
向下移动
二力平衡时两个力的方向要相反。
实验三
如图,在两边的细绳上挂等重的钩码。并将卡片扭转一个角度,使拉卡片的细绳相互平行,但不在同一直线上。放开卡片,卡片将 。
旋转
二力平衡时两个力要在一条直线上。
实验四
如图,在两边的细绳上挂等重的钩码。并将卡片均匀剪成两部分,松开手,卡片将 。
分别向两边移动
二力平衡时两个力作用在同一物体上。
【综合以上四个实验】
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(物体)上
一 不相等 相反 在同一条直线上 改变
二 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
三 相等 相反 不在同一条直线上 改变
四 相等 相反 不在同一物体上 改变
1、二力平衡:物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。
2、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。
①二力平衡时要求四个条件同时具备,缺一不可;
②判断二力是否平衡,既可用二力平衡条件来判断,也可根据物体是否处于平衡状态来确定。
同体:作用在同一物体上 等大:大小相等
反向:方向相反 共线:在同一直线上
简记:同体、等大、反向、共线
注
意
平衡力
运动状态不改变
向上匀速:
F
G
向下匀速:
F=G
静止:
F=G
F=G
一个物体只受拉力和重力的作用
二力平衡的应用
三
运动状态改变,一定有力作用在物体上,并且是不平衡的力。
非平衡力
运动状态改变
F
G
向下加速:
有平衡力作用在物体上,运动状态不改变;
F<G
向上加速:
F>G
生活中在两个力的作用下保持平衡状态的现象。
悬挂的吊灯
F拉
G重
吊灯受到竖直向下的重力和线对它向上的拉力,处于二力平衡。
桌子上的花瓶
F拉
G重
花瓶受到竖直向下的重力和桌子对它向上的支持力,处于二力平衡。
海上匀速行驶的轮船
匀速上升的热气球
F浮
G重
在海上匀速行驶的轮船,受到竖直向下的重力和水对它向上的浮力,处于二力平衡。
F浮
G重
匀速上升的热气球受到竖直向下的重力和空气对它向上的浮力,处于二力平衡。
【拓展】如何确定形状不规则的物体的重心
悬挂法
在物体上任取一点 A,悬挂起来,静止时沿悬线方向在物体上画一条直线 AB 。
在直线 AB 外的物体上另取一点 D,用细线悬挂,静止时沿悬线方向在物体上画一条直线 DE,这两条直线的交点C 即为重心。
①平衡力: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。
②平衡状态:静止状态、匀速直线运动状态。
③二力平衡条件: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。
二力平衡
④二力平衡条件的应用。
课堂总结
1. 下列情景中,物体处于平衡状态的是( )
A. 正在弯道匀速滑行的滑冰运动员
B. 从水平桌面上掉下的八年级下册物理课本
C. 在空中匀速下落的降落伞
D. 正在减速进站的火车
C
课堂练习
2.下列图中,作用在物体上的力属于平衡力的图是( )
A
3N
3N
A
3N
3N
B
3N
3N
C
D
3N
3N
3.用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速运动,保持弹簧测力计示数稳定,则( )
A、木块受到的拉力大于摩擦力
B、木块相对于弹簧测力计是运动的
C、木块受到的重力和水平面对木块的支持力是一对平衡力
D、在木块上放一钩码后,继续拉动木块匀速运动,弹簧测力计示数变大
C
$$