(共24张PPT)
8.2力的平衡
学习目标
1.知道合力的概念以及同一直线上二力合成的规律。
2.知道物体的平衡状态及平衡力的概念。
3.理解二力平衡的条件,知道平衡力与相互作用力的区别。
4.会用二力平衡的条件分析、解决简单的问题。
知识链接
1.力的作用效果:力可以改变物体的形状和物体的运动状态。
2.力的三要素:大小、方向、作用点。
3.牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
4.相互作用力的特点:异体、等值、反向、共线。
生活中常见到这样的事例:
一个大人提水的力的作用效果与两个小孩提水的力的作用效果相同。
情境导入
概念:
如果一个力的作用效果跟几个力共同作用产生的效果完全相同,这个力就叫做那几个力的合力。
组成合力的每一个力叫分力。
已知几个分力求合力,叫力的合成。
1、分力必须同时作用在同一物体上;
2、力的作用效果完全相同。
等效替代
注意:合力并不是物体新受到的一个力;
知识点1、合力
特点:
1、同一直线上,方向相同的两个力的合力(条件)
1N
0.5N
向右
向右
1.5N向右
结论:合力大小
F合=F1+
F2
方向与两力方向相同
实验探究:同一直线上二力的合成
实验操作:
实验数据表
F1/N
F2/N
F合/N
F1与F2同向
2、同一直线上,方向相反的两个力的合力(条件)
1N
0.5N
向右
向左
0.5N向右
结论:合力大小
F合=|F1-
F2|
,方向与较大分力方向相同
实验探究:同一直线上二力的合成
实验操作:
实验数据表
F1/N
F2/N
F合/N
F1与F2反向
规律:同向相加,反向相减,方向随大
(1)同一直线上,方向相同的两分力的合力,大小等于两分力的大小之和,方向跟分力的方向相同。
关系式:F
合=
F1
+F2
(2)同一直线上,方向相反的两分力的合力,大小等于两分力差的绝对值,方向跟较大分力的方向相同。
关系式:F
合=|F1-
F2|
探究归纳:
对力的合成的理解
(1)只有作用在同一物体上的力才能求合力。
(2)二力的合成是多个力合成的基础,物体受到多个力作用时,可以先求出任意两个力的合力,再求这个合力与第三个力的合力,以此类推,就可以求出多个力的合力。
例1、甲、乙两同学推一张放在地面上的桌子,甲同学用50N的力向右推,乙同学用30
N的力向左推,两力沿同一水平直线,桌子受到的推力合力的大小及方向应是(
)。
A、20N,向右
B、20N,向左
C、80N,向右
D、80N,向左
A
分析:同一直线上,方向相反的两个力的合力(条件),合力大小
F合=|F1-
F2|
,方向与较大分力方向相同(结论)
例2、如图所示表示作用在同一直线上的两个力,F=
6N,
F2=4
N,则它们的合力大小和方向是(
)。
A、10N,方向与F2方向相同
B、10N,方向与F1方向相同
C、2N,方向与F2方向相同
D、2N,方向与F1方向相同
D
例3、作用在一个物体上的两个力大小分别为8N和3N,那么它们的合力最大值是______牛,合力的最小值是_____牛。
11
5
|F1-
F2|≤F≤F1+
F2
例5、同一直线上反方向的两个力的合力为200牛,方向向下,其中一个力的大小为180牛,另一个力的大小为_____牛,方向向______。
例4、同一直线上两个向上的力分别为20牛和40牛,它们的合力为_____牛,
方向______。
60
上
380
下
回顾:牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
知识点2、力的平衡
静止状态或匀速直线运动状态,叫做平衡状态。
思考:如果受力后能够保持平衡状态?如果能,受到了力存在什么样关系?
物体在受几个力的作用时,如果保持平衡状态,我们就说这几个力平衡,并把这几个力称为一组平衡力。
二力平衡:一个物体在两个力的作用下,如果保持平衡状态,则这两个力的平衡就称为二力平衡。
知识点3、二力平衡
按图组装实验。
1.增减两端重物数目,观察小车在什么条件下静止?
2.保持两端重物相等,观察拉力F1和F2是不是在一条直线上,把小车扭转一个角度,使拉力不在一条直线上再观察。
探究:二力平衡的条件
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
实验记录
结论:物体在所受二力的情况在大小相等、方向相反,在同一条直线上时,方可保持平衡状态。
二力平衡条件:
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。
区别:二力平衡作用在同一物体上,相互作用力,作用在两个物体上。
归纳总结:
例6、笨重的箱子放在水平地面上,我们推不动它是因为(
)。
A、这物体的惯性很大
B、这物体受到的推力小于阻力
C、这物体受到的推力和阻力平衡
D、其他说法都不对
C
例7、飞机停在飞机场上,且只受到两个力的作用,这两个力一定__________(填“平衡或不平衡”),判断的依据是因为________。这两个力作用在同一个物体上,且大小______、方向______并且在________。
例8、关于一对相互作用力和一对平衡力的区别,下列说法错误的是(
)。
A、相互作用力的作用效果不可以相互抵消,而一对平衡力的作用效果可以相互抵消
B、相互作用力分别作用在两个物体上,一对平衡力共同作用在同一个物体上
C、相互作用力同时产生,同时消失,而一对平衡力中,其中一个不存在时,另一个还可能存在
D、相互作用力大小不同,而一对平衡力大小相同
D
力的平衡
平衡状态
探究二力平衡的条件
静止
匀速直线运动
同体、等值、反向、共线
合力
几个力
一个力
效果相同
二力共线、反向:
F合=F1﹣F2
二力共线、同向:
F合=F1﹢F2
课堂总结
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
2、下列关于二力平衡的说法中,正确的是(
)
A.一个物体只受到两个力的作用,若处于匀速直线运动状态,这两个力一定平衡
B.做匀速直线运动的物体,一定是受到平衡力作用的缘故
C.如果一个物体受到一对平衡力的作用,那么这个物体一定处于静止状态
D.一个物体受到一对平衡力的作用,如果其中一个力消失,则另一个力也随之消失
A
3、起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是6000N.若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是(
)
A.12000N
B.6000N
C.3000N
D.无法判定
B