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第2节 二力平衡
第八章 运动和力
学 习 目 标
1.知道平衡力和平衡状态的概念,会判断物体受到的力是否 为平衡力。
2.通过探究二力平衡条件的实验过程,归纳、总结出二力平衡的条件。
3.能用二力平衡解决实际问题。
请说出牛顿第一定律内容。
物体不受力时
物体受力时
静止状态
或
匀速直线运动状态
运动状态不变
?
变速运动
静止状态
或
匀速直线运动状态
不存在
复 习 引 入
G
F
G
F浮
G
F
静止的电灯
匀速上浮的潜水艇
匀速降落的运动员
下面的物体各处于怎样的状态 分别受到哪些力的作用
新 课 讲 解
一、平衡状态和平衡力
力的平衡
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。
只受两个力
二力平衡
静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
平衡状态
支持力
重力
书处于静止状态,
支持力和重力二力平衡
阻力
重力
跳伞人处于匀速下降状态,阻力和重力二力平衡
二力平衡的分析
做匀速运动的小汽车
N
G
牵引力
阻力
一只热气球匀速下降,其受到重力和牵引力是否是一对平衡力?(不计空气阻力)
思考:如果作用在一个物体上的两个力互相平衡,这两个力需要满足什么条件呢?
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。
二、二力平衡的条件
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
实验一
实验二
在实验一和实验二中:
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 不相等 相反 在同一条直线上 改变
相等 相反 在同一条直线上 不改变
……
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
实验三
实验四
在实验三和实验四中:
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 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
相等 相反 不在同一条直线上 改变
……
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
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。
二力平衡条件
G
F支
G
F浮
静止状态——平衡状态
匀速上升运动状态 ——平衡状态
三、二力平衡的应用
平衡力
运动状态不改变
F
G
向上匀速:
F=G
向下匀速:
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
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
G
F
已知物体受力
已知物体状态
已知拉力大小
求重力大小
二力平衡条件
求重力
一对平衡力 一对作用力与反作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一条直线上 作用在同一条直线上
不同点 作用在同一个物体上,作用 效果是使物体保持平衡 分别作用在两个物体上,
一般产生两个不同的效果
没有时间关系 同时产生,同时消失
平衡力与相互作用力
辨 析
1.画物体的受力示意图,并分析物体是否受到平衡力,哪一对力是平衡力.
(1)静止悬挂的电灯.
(2)静止在桌面上的茶杯.
(3)匀速运动的拖车.
典例分析
静止悬挂的电灯
静止在桌面上的茶杯
电灯受的拉力F与重力G 二力平衡
杯子受的支持力F与重力G 二力平衡
G
F
F
G
匀速运动的拖车
拖车受的支持力N 与重力G 二力平衡、牵引力F与阻力f 二力平衡
F
1. 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
G
F
D
巩固练习
2.下列情况,两力平衡了吗?为什么?
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
静止状态
匀速直线运动状态
受力为平衡力
平衡状态
一、平衡状态和平衡力
作用在一个物体上的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
二、二力平衡的条件
同体、共线、反向、等大 彼此平衡的两个力的合力为零
三、二力平衡条件的应用
本节小结
1.下列情况,能表示二力平衡的是( )
3牛
3牛
3牛
4牛
3牛
3牛
3牛
3牛
A
B
C
D
C
当 堂 检 测
2.一个茶杯放在桌子上静止不动,下列几对力中属于平衡力的是( )
A.茶杯的重力和桌子对茶杯的支持力
B.茶杯对桌子的压力和桌子对茶杯的支持力
C.桌子的重力与茶杯的重力
D.桌子的重力与茶杯对桌子的压力
A
3.下列关于运动和力的说法中,正确的是( )
A.物体静止不动一定是不受力的作用
B.物体做匀速直线运动一定是不受外力
C.受平衡力作用的物体一定是静止的
D.平衡力不改变物体的运动状态
D
4.
5.
6.
7. 实验小组要探究二力平衡条件。每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。
再见