第三节
力的平衡
【学习目标】
1、知道什么是力的平衡和二力平衡的条件
2、会应用用二力平衡条件去分析解决、解决简单的问题
【重点难点】
1、正确分析一个物体的受力情况
2、二力平衡条件的得出
【学法指导】
用红色笔将本节重点知识勾画出来,认真分析出二力平衡的条件.自学二力平衡条件的应用,能区别二力平衡与相互作用力.
【自学指导、合作探究】
一、自学指导
牛顿第一定律告诉我们:“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.”物体不受外力作用,这毕竟是理想情况,而在现实中,没有不受力的物体,受力的物体也可以处于静止状态或匀速直线运动状态,这是否与牛顿第一定律有矛盾呢 通过本节的探究与学习后,我们即可明白.阅读教材第135-136页的内容,解决问题.
自学1、二力平衡
1.物体在受到两个力(或多个力)作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于__________状态.使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做__________.物体在两个力的作用下处于平衡状态,我们就说这两个力是__________.
自学2、平衡状态的判断
2.竖直向上抛出一个小球,抛出后小球继续向上运动,这是因为小球具有
,在向上运动一段距离后,速度逐渐变小,然后下落.这是因为小球受到
的作用,而改变它的运动状态.在小球上升到最高点时,此时它受力
(平衡/不平衡),你的判断依据
.若此时受到的力全部消失,小球保持
(静止/匀速直线运动).
自学3、平衡力的辨析
3.室内天花板上悬挂一只吊灯.灯绳对灯的拉力和灯的重力是一对
;灯对灯绳的拉力和
是一对相互作用力.
自学4、平衡力和相互作用力的区分
4.一本物理书静止放在水平桌面上,桌面对书有支持力,与该支持力相平衡的力是
;与该支持力是相互作用的力是
。
自学5、二力平衡条件的应用
5.我们以前用弹簧测力计测量物体所受的重力,用弹簧测力计测摩擦力等都利用了______________的条件.
二、合作探究
探究1、二力平衡(阅读课本135页,并思考下列问题)
1.(1) 匀速行驶的汽车受到竖直向下的 和竖直向上的 .
(2)人象大战中绳子受到方向 (相同、相反)的两个力的作用.
(3)试分析空中匀速飞行的飞机受到几个力的作用?
2.上面的例子和牛顿第一定律矛盾吗?
3.你还能举出物体受力却保持静止或匀速直线运动的例子吗?
总结:平衡状态指物体在两个力的作用下,保持
或
状态。这两个力互称为 .
(1)静止的蛋糕受到的向下的
和向上的
是一对平衡力。说出这两个力是平衡力的理由.
匀速下降的跳伞运动员受到的向下的 和向上的
是一对平衡力.
说出这两个力是平衡力的理由.
(3)在图中标出静止的饮料瓶所受的力.
这两个力是平衡力吗?说出你的理由.
探究2、实验探究 二力平衡的条件
1.提出问题:物体受到的两个力满足什么条件才会处于平衡状态?
2.猜想与假设:(从力的三要素的角度猜想)
3、制定计划与设计实验:仔细观察课本136页的图7-21
实验中怎样改变纸板受力的大小?
实验中怎样控制纸板受力的方向在不在同一条直线上?
(3)如何判断纸板处于平衡状态?
4.进行实验收集数据:(填入下面的表格)
纸板受力大小(相等、不相等)
纸板受力方向(相同、相反)
受力是否在同一直线上(是、否)
纸板是否平衡(是、否)
5.分析论证:(分析上面的实验证据,我们可以得出二力平衡的条件)
6.交流与合作:实验中你还发现什么问题?发表一下你的观点。
填一填
(1)作用在同一物体上的两个力平衡的条件是:两个力大小
、方向
、作用在
.
(2)这时,两个力的合力为
,二力的作用效果
(相互抵消、不能抵消),相当于
(受力、不受力)的情况,与牛顿第一定律并不矛盾.
探究3、二力平衡条件的应用
1.如图所示,当物体静止时,弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小。你知道
这是为什么吗?请说明其中的道理。
2.如图所示,在探究滑动摩擦力与什么
因素有关的实验中,当用弹簧测力计水平拉着
木块沿直线匀速滑动时,木块受到的摩擦力和
拉力是
,所以弹簧测力计的示数
大小就反映了滑动摩擦力的大小。
【展示质疑、教师点拨】
例1、如图所示,一小闹钟静止在水平桌面上,则(
)
A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C.桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
例2、如图所示,吊车吊着重力为5000N的货物,求:在下列的四种情况下,吊车给货物拉力的大小和方向?(空气阻力忽略不计)
.
(1)货物静止不动;
(2)货物以0.1米/秒的速度匀速上升;
(3)货物以2米/秒的速度匀速上升;
(4)货物以1米/秒的速度匀速下降.
【同步演练、拓展提升】
1.考试时,你所答的这张物理试卷放在水平桌面上静止时,试卷受到
力和
力的作用。这两个力大小
,方向
,且作用在同一条直线上,所以这张试卷受到的合力是
N。(A级)
2.在水平路面上做匀速直线运动的汽车,已知汽车受到的水平向后的阻力是500N,则汽车的发动机产生的牵引力是
N.(A级)
3.图中作用在物体上的力属于平衡力的是(
)(A级)
4.如图所示,M是放在水平桌面上的物体,两边用细线通过滑轮与小盘相连。若在左盘中放重为G的砝码、右盘放重为2G的砝码,物体M恰好以速度v向右匀速直线运动;如果右盘中的砝码不变,物体M在水平桌面上以2v向左做匀速直线运动,则左盘中砝码的重应为(小盘重不计,绳子与轮的摩擦不计)(
)
(B级)
A.G
B.2G
C.3G
D.4G
【归纳总结、回归目标】
1.根据同一条直线上力的合成的法则可知当两个力彼此平衡时,物体受到的合力是零.
2.两方面理解二力平衡条件的应用:
(a)根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可分析出作用在物体上的力的大小和方向。
(b)根据物体的受力情况判断物体的运动状态.
师生札记
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2题图
1题图
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