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7.3 力的平衡
沪科版八年级物理全一册课件
问题导入
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。
受力的物体将怎样运动?
学习目标
知道什么是平衡状态。对处于平衡状态的物体进行受力分析,认识平衡力的概念。
通过实验,探究并认识二力平衡的条件,会应用二力平衡的条件解决简单的问题。
课堂探究
放在桌面上的茶杯
受力的物体将怎样运动?
放在桌面上的茶杯受到哪些力的作用?处于什么状态?
重力G
支持力F
茶杯受到重力和支持力的作用,处于静止状态。
起重机吊运货物匀速上升
受力的物体将怎样运动?
匀速上升的货物受到哪些力的作用?处于什么状态?
重力G
拉力F
货物受到重力和拉力的作用,处于匀速直线运动状态。
受力的物体将怎样运动?
小球受到哪些力的作用?处于什么状态?
空中自由下落的小球
小球受到重力的作用,处于变速速直线运动状态。
抛向蓝筐的蓝球
受力的物体将怎样运动?
蓝球受到哪些力的作用?处于什么状态?
蓝球受到重力的作用,处于曲线运动状态。
想一想
物体不受力时
静止或匀速直线运动
物体受力时
静止或匀速直线运动
变速运动
曲线运动
一、二力平衡
像匀速上升的货物或静止的茶杯一样,我们把物体在两个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,就说该物体处于平衡状态。这两个力就互称平衡力
物体受力
运动状态不变
静止或匀速直线运动
物体受平衡力
运动状态改变
物体曲线运动、变速运动
物体受非平衡力
受力物体的两种情况
匀速竖直下落的跳伞运动员
匀速竖直下落的跳伞运动员受到哪些力的作用?这些力有什么关系?
运动员受到重力和降落伞拉力的作用。这两个力互为平衡力。
两个力要满足什么样的条件,物体受力才会平衡呢?
想一想
茶杯受到重力和支持力的作用,处于静止状态。
这两个力都没有改变茶杯的运动状态,就像没有受力一样,这两个力的合力可能是多少?
实验探究:二力平衡的条件
提出问题
两个力要满足怎样的条件,才可以处于平衡状态呢?
猜想与假设
可能两个力作用在同一物体上
可能两个力的大小相等
可能两个力在同一直线上
两个力的合力可能为零,相当于不受力。
可能两个力的方向相反
进行实验
实验器材:
纸板、带有定滑轮的长木板、细绳、钩码
1.观察纸板在静止状态时,纸板在水平方向上受到的两个力有什么关系?
实验步骤:
两个力的大小相等、方向相反。
2.把纸板转动一个小角度,纸板受到的两个力是否还在一条直线上?松手后,纸板怎样运动?这个实验表明二力平衡需要满足什么条件?
把纸板转动一小角度,此时作用在纸板上的两个力不在同一条直线上。松手后,纸板转动。这两个力作用在同一直线上。
3.只在其中一个盘子里增加一个砝码,纸板还会保持静止状态吗?这个实验表明二力平衡需要满足什么条件?
纸板向右运动,不会平衡。这两个力必须大小相等。
4.如果把纸板剪开,松手后,纸板还会保持静止吗?这个实验表明二力平衡需要满足什么条件?
把纸板剪开后,各向左右运动,这两个要作用在同一物体上。
分析与论证
纸板在水平方向上受到的两个力的大小(相等或不相等) 纸板在水平方向上受到的两个力的方向(相同或相反) 纸板在水平方向上受到的两个力是否在同一直线上(是或不是) 纸板是否平衡
(是或不是)
将实验结果填入表中,并与同学讨论交流。
实验结论
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
等大
反向
同物
共线
交流与评估
如图所示,探究二力平衡的条件.对比这几种实验方案,你认为哪个方案对实验结论的影响小些?为什么?
减小或避免摩擦力对物体平衡的影响
1.根据物体的受力情况,确定物体的运动状态。
二力平衡的应用
跳伞运动员未打开降落伞时,空气阻力小于所受重力,加速下落。
跳伞运动员打开降落伞后,当空气阻力等于所受重力时,匀速下落。
(1)如图所示,测量滑动摩擦力时,为什么要拉着物体做匀速直线运动?
当用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上做匀速直线运动时,水平方向物体受力平衡,根据二力平衡条件,物体受到的滑动摩擦力大小等于拉力的大小。
2.根据物体处于平衡状态,可以由一个力的大小、方向,确定另外一个力的大小和方向。
(2)如图所示,物体静止时,弹簧测力计的示数为什么就是重力的大小?
物体静止时,物体受两个力的作用,弹簧测力计对物体竖直向上的拉力与物体受到的重力二力平衡,这两个力大小相等。
课堂练习
1.在下列事例中,物体受平衡力作用的是( ) A.人造地球卫星在大气层外环绕地球运行
B.跳伞运动员在空中匀速直线下降
C.腾空而起正在加速上升的火箭
D.正在减速进站的火车
B
B
2.如图所示茶杯静止在水平桌面上,下列哪对力属于平衡力( )
A.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
B.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力
C.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力
D.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力
A
3.如图,小雨用水平力推停在地面上的汽车,没能推动.下列说 法中正确的是( )
A.小雨推汽车的力等于汽车受到的阻力
B.小雨推汽车的力小于汽车受到的阻力
C.小雨推汽车的力和汽车受到的重力是一对平衡力
D.汽车对地面的压力和汽车受到的重力是一对平衡力
4×104
5.起重机吊着重为4×104N的货物静止不动,受到的拉力是( ) N;当货物匀速上升时,它受到的拉力( )重力;当货物匀速下降时, 它受到的拉力 ( )重力;当货物匀速水平移动时,它受到的拉力( )重力。(后三空选填“大于”、“等于”或“小于”)
等于
等于
等于