(共41张PPT)
初二年级 物理
二 力 平 衡
目 录
一.平衡状态
二.平衡力
三.二力平衡的条件
四.二力平衡条件的应用
平衡状态
下列物体或人的运动状态有何共同点
竖直方向匀速直线下落的运动员
斜向上随扶梯匀速直线运动的乘客
水平方向匀速直线运动的小汽车
匀速直线运动的物体运动状态不改变
静止的物体运动状态不改变
水平桌面上静止的苹果
静止的吊灯
斜面上静止的物体
当物体运动状态不发生改变时,称物体处于平衡状态。
平衡状态包括:
1.匀速直线运动状态
2.静止状态
下面的物体是否处于平衡状态?
加速上升的火箭
减速滚动的足球
它们运动的快慢改变了,不是平衡状态。
做匀速圆周运动的物体是否处于平衡状态?
物体运动的方向改变了,不是平衡状态。
平衡力
处于平衡状态的物体受到的力称为平衡力。
G和F支是平衡力
水平桌面上静止的苹果
F支
G
(二力平衡)
F拉
G
静止的吊灯
G和F拉是平衡力
(二力平衡)
将杠铃举在空中并保持静止的运动员
F支
F压
G
G、 F压和F支是平衡力(三力平衡)
运动员的受力分析
匀速直线运动的车厢
四力平衡
F支
F拉
F阻
G
车厢的受
力分析
水平方向上二力平衡:
F拉和 F阻是平衡力
竖直方向上二力平衡:
G 和 F支是平衡力
思考:
作用在物体上的力,满足什么条件,才能让物
体处于平衡状态?
先研究最简单的情况:
物体只受到两个力的作用且处于平衡状态时,两
个力需要满足什么条件
即:二力平衡的条件
实验:探究二力平衡的条件
轻质纸片
滑轮
滑轮
钩码
钩码
实验器材:
思考:实验中,为什么要用轻质的纸片呢?
G
减小纸片所受重力对实验的影响
为什么不直接用两个弹簧测力计向两侧拉纸片呢?
1.用手沿水平方向拉弹簧测力计,稳定性比较差;
2.观察纸片是否平衡的同时,还要拉动测力计并观
察其示数,操作难度比较大。
实验现象:
当纸片受到的两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,纸片处于平衡状态。
如果两个拉力:
(1)大小不相等
(2)方向不相反
(3)不是作用在同一直线上
(4)不是作用在同一纸片上
纸片还能保持平衡吗?
两个拉力的关系 纸片是
否平衡
大小 方向 是否在同一直线上 是否作用在同一纸片上 不相等 相反 是 是 不平衡
相等 不相反 是 是 不平衡
相等 相反 否 是 不平衡
相等 相反 是 否 不平衡
二力平衡的条件:
作用在同一物体上的两个力,只有在大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,才能使物体处于平衡状态。
纸片匀速直线运动时的二力平衡条件如何研究?
v
F2
F1
二力平衡时,物体所受合力为0。
从改变物体运动状态的效果来看,二力平衡等效于物体不受力。
思考:为什么作用在同一物体上的两个力,当大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,物体可以处于平衡状态呢?
思考:二力平衡是否完全等同于物体不受力呢?
二力平衡条件的应用
扫帚为什么能够独自立起来?怎样才能让它独自立起来?
F支
G
扫帚受到重力和支持力的作用
要使其处于平衡状态
必须使重力与支持力满足二力平衡条件
成功的关键:
调整毛刷,使支持力与重力作用在同一直线上。
思考:用身体右侧面紧贴墙壁,右脚的
侧面也紧贴住墙壁,然后抬起左脚,仅
依靠右脚站立,能否保持平衡?
G
F支
重力与支持力不在同一条直线上,人无法保持平衡。
起重机提升货物。以下三种情况下起重机对货物的拉力F 与货物所受重力G 的大小关系如何?(忽略空气阻力)
(1)起重机提着货物在空中静止时
(2)起重机提着货物匀速直线上升时
(3)起重机提着货物匀速直线下降时
G
F拉
1.静止、匀速直线上升或匀速直线下
降都是平衡状态
2.货物受到两个力且处于平衡状态,
根据二力平衡条件:
三种情况下F拉与G大小相等
怎样才能找到这张不规则纸板的重心
为什么体重计可以测量出人的质量呢
我对体重计的压力和我受到的重力大小相等吗
F压
F支
相互作用力
G
F支
平衡力
静止
测量体重时:
体重计要放在水平面上
(2) 人要保持平衡状态
弹簧测力计为什么可以测量物体所受的重力
物体对弹簧测力计拉力
弹簧测力计对物体拉力
物体所受重力
相互作用力
平衡力
弹簧测力计示数:物体对弹簧测力计的拉力
弹簧测力计测量物体重力需要注意哪些问题
1.弹簧测力计对物体的拉力要竖直向上
2.物体要处于平衡状态
一对相互作用力:
大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上
一对平衡力:
大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上
(不能进行合成)
(合力=0)
思考:
将一个小石子竖直上抛,当小石子达到最高点时,小石子是否处于平衡状态?
静止:速度为0且所受合力为0
最高点:小石子速度=0,所受合力≠0,不是平衡状态。
惊险的平衡
平衡之美
1.物体的运动状态不发生改变时,称物体处于平衡状态。
2.静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态。
3.处于平衡状态的物体受到的力称为平衡力。
4.作用在同一物体上的两个力,只有在大小相等、方向相反、
作用在同一直线上时,才能使物体处于平衡状态。
5.处于二力平衡状态的物体合力为0。
小 结