(共24张PPT)
7.3力的平衡
第1课时 二力平衡的条件
八下 物理
沪科版
是不是只有不受力的物体才能保持静止、才能做匀速直线运动?
牛顿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
新课引入
思考
1. 知道在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态。
2.对处于平衡状态的物体进行受力分析,认识平衡力的概念
2.会通过实验探究二力平衡的条件,知道物体运动状态变化的原因
重点
学习目标
一、二力平衡
新知学习
思考
下列物体或人的运动状态有何共同点?
竖直方向匀速下落的热气球
水平方向匀速直线行驶的汽车
匀速直线运动的物体运动状态不变
G
F支
G
f
静止的电灯
静止在桌面上的茶杯
静止的花瓶
静止的物体运动状态不变
G
F拉
G
F支
G
F支
平衡状态:
物体如果在两个力的作用下,能保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态,我们就说该物体处于平衡状态。(这两个力就互称为平衡力)
拉力和重力是平衡力,电灯处于二力平衡状态。
阻力和重力是平衡力,热气球处于二力平衡状态。
G
F拉
G
f
思考
下面的物体是否处于平衡状态?
加速上升的火箭
加速运动的足球
它们的运动快慢改变了,不是平衡状态
?
那你知道两个力要满足什么样的条件,物体受力才会平衡呢?
实 验 1
探究二力平衡的条件
二、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、方向相反
可能两个力在同一直线上
实验设计与进行实验
实验器材:
纸板、带有定滑轮的长木板、细绳、钩码、托盘
要求:观察纸板的运动情况(运动、静止)、受力情况(水平方向上所受力的大小、方向、作用点)
实验步骤:
2.在细线的两端悬挂不等重的钩码. 放开纸板,观察纸板运动方向
3.在细线的两端悬挂质量相同的钩码,把纸板扭转一下,松手,观察纸板的运动情况
1.在细线的两端悬挂质量相同的钩码,观察纸板运动情况
4.在细线的两端悬挂质量相同的钩码,用剪刀把纸板剪成两段,观察纸板的运动情况
演示:探究二力平衡的条件
实验视频:
实验 轻质纸板在水平方向所受二力的情况 纸板运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 是否作用在同一物体上 1
2
3
4
相等
不相等
相反
在同一直线上
不作用在同一物体上
不改变
作用在同一物体上
相反
相反
相反
在同一直线上
不在同一直线上
在同一直线上
相等
相等
作用在同一物体上
作用在同一物体上
改变
改变
改变
分析与论证
通过实验探究,你知道二力平衡都需要哪些条件?
实验数据:
实验结论
二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
简记:同体、等大、反向、共线。
交流与讨论
1.能否用下列装置完成本次实验?为什么?
不能。木块与桌面之间的摩擦会对实验结果产生影响。
2.如何改进上述装置呢?
交流与讨论
可以用小车代替木块,减小摩擦。
3.实验中使用纸板有什么好处?
纸板的质量可以忽略不计,避免了自重对实验的影响。
交流与讨论
交流与讨论
4.二力平衡是否完全等同于物体不受力?
从改变气球运动状态的角度来看,二力平衡等效于不受力;但从改变气球的形状角度来看,二力平衡不等效于不受力。因此,不一定等同。
两个力的三要素完全相同,则这两个力( )
A.一定是一对平衡力
B.一定是一对相互作用力
C.可能是一对平衡力
D.一定不是一对平衡力
D
针对训练
力的平衡
平衡状态
二力平衡条件
物体如果在两个力的作用下,能保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态
作用在同一物体上的两个力大小相等
方向相反
作用在同一直线上
课堂小结
简记:同体、等大、反向、共线
随堂练习
1. 下列物体中,受到平衡力作用的是( )
A 正从地面腾空而起的火箭
B 竖直向上抛出的石子
C 沿光滑斜坡越滚越快的小球
D 在水平直路上匀速行驶的汽车
D
2.放在水平桌面上的木块处于静止状态,下列各对力中是平衡力的是( )
A.木块的重力和木块对桌面的压力
B.木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力
C.木块的重力和桌面对木块的支持力
D.木块的重力和木块对地球的吸引力
C
3. (2023海南)如图是探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验装置.用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动时,木块所受滑动摩擦力的平衡力是( )
A. 木块受到的重力
B. 弹簧测力计对木块的拉力
C. 木块对弹簧测力计的拉力
D. 木块受到的支持力
B
4.(2022攀枝花)某实验探究小组用如图所示的装置测量摩擦力的大小,木板水平向右运动过程中,测力计A、B示数稳定时,其示数分别为5.0 N、2.8 N,此时木块受到的摩擦力大小为( )
A. 7.8 N B. 2.2 N C. 2.8 N D. 5.0 N
C
活动与探究
神奇的平衡(共21张PPT)
7.3力的平衡
第2课时 二力平衡条件
的应用
八下 物理
沪科版
通过上节课的学习,我们知道了二力平衡的条件:
作用在同一物体上的两个力
大小相等
方向相反
作用在同一直线上。
新课引入
简记:同体、等大、反向、共线
挑战环节
挑战把扫帚立起来。
思考:扫帚为什么能够独自立起来?怎样才能让它独自立起来呢?
1. 应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题
2. 感受在力的平衡状态下物体的运动状态
学习目标
G
F支
扫帚受到重力和支持力的作用,要使其处于平衡状态,重力和支持力满足二力平衡的条件
成功的关键:
调整毛刷,使支持力与重力在一条直线上
二力平衡条件的应用
新知学习
1.用弹簧测力计测量物体重力时,为什么一定要求在物体静止的时候读数?
2.实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,为什么要使物体在水平方向
做匀速直线运动。
思考与讨论
应用一
对于处于平衡状态的物体,已知一个力的大小和方向,根据二力平衡条件,就可以确定与之平衡的另一个力的大小和方向。
确定力的大小和方向
G
F
重力大小 = 弹簧测力计对物块的拉力
弹簧测力计对物块的拉力= 物块对弹簧测力计的拉力
一对相互作用力
重力大小 = 弹簧测力计示数
一对平衡力
1. 直接用手以5m/s的速度匀速向上拉起100N的物体,所需拉力大小是
_____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。
100
100
不会
针对训练
2. 某工人用100N的水平推一放在水平地面上的木箱没有推动,则木箱受到的摩擦力为______N;改用150N的力推也没有推动,则此时木箱受到的摩擦力为______N。
100
150
知识拓展
一对相互作用力:
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上
一对平衡力:
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上
书对桌面的压力和桌面对书的支持力
平衡力 相互作用力
相同点 不同点 作用对象
作用时间
力的作用效果
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
作用在同一物体上
作用在两个不同物体上
没有时间关系
同时产生,同时消失
使物体保持平衡状态
两个力分别产生各自的效果
对比平衡力与相互作用力
1.在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中,中国选手任子威获得金牌。图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形,下列说法正确的是( )
A. 通过弯道过程中他处于平衡状态
B. 站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力
C. 站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力
D. 图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的
持力是一对相互作用力
D
针对训练
甲 乙
受力情况 运动状态
物体不受力时
物体 受力时 受平衡力
受非平衡力
根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
静止或做匀速直线运动
静止或做匀速直线运动
运动状态改变:从静止开始运动、速度变化、运动方向变化等
应用二
一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力,车怎样运动?
v
G
N
F1=50 N
F2=30 N
已知物体受力
二力平衡条件
物体运动状态
汽车向左做变速运动
F1=5 N
F2=5 N
A
F1=3 N
F2=5 N
B
F1=5 N
F2=5 N
C
F1=5 N
F2=5 N
D
1. 下图是各物体的受力示意图,其中可能处于静止状态的是( )
D
针对训练
2. 如图所示,吊在天花板下面的电灯处于静止状态. 如果某一天,
吊线突然断开的同时,电灯所受外力全部消失,则电灯将( )
A. 竖直向下匀速运动
B. 竖直向下加速运动
C. 保持原来的静止状态
D. 竖直向上匀速运动
C
二力平衡
条件的应用
确定力的
大小和方向
判断物体的运动状态
当两个力满足二力平衡时,可根据一个力的大小、方向,确定另一个力的大小和方向
物体受平衡力时,应保持静止或匀速直线运动状态
课堂小结
物体不受力时,应保持静止或匀速直线运动状态
物体受非平衡力时,运动状态改变
1. 健身者在没有其他辅助的情况下,下列姿势不可能在水平地面上
保持的是( )
A
随堂练习
2. 如图所示,升降电梯以1 m/s的速度匀速上升时,升降电梯对人的
支持力为500 N。下列说法正确的是( )
A.升降电梯静止在十楼时对人的支持力小于500 N
B.升降电梯以1.5 m/s的速度匀速上升时对人的支持力
大于500 N
C.升降电梯以2 m/s的速度匀速下降时对人的支持力
等于500 N
D.升降电梯以1 m/s的速度匀速下降时对人的支持力
小于500 N
C
3.(2023北京)小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示.下列说法正确的是( )
A. 图甲所示实验中,弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块受到的重力
C. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙
程度是否有关
C
4. 联欢会上,小明请大家做一个游戏: 左脚和左侧身体紧贴墙面站立
静止(如图所示),然后右脚抬离地面,能使身体仍然保持静止不动者
获胜. 你认为抬起右脚后,人 (填“能”或“不能”)保持静止不动,
原因是
重力和支持力不在同一直线上
不能