(共24张PPT)
第八章
第2节
二力平衡
复习提问:
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
G
F
G
F浮
G
F浮
G
F
静止的电灯
静止的轮船
匀速上浮潜水艇
匀速降落的运动员
它们各处于怎样的状态?
它们分别受到哪些力的作用?
一、力的平衡
1.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
2.静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
二力平衡最简单。那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢?
1.提出问题:
如果作用在物体上的力只有两个,且物体处于平衡状态,这两个力应该满足什么样的条件呢?
2.猜想假设:
认识力,要从力的三要素入手,请同学们结合刚才对受到平衡力的物体的受力分析,从力的三要素出发进行大胆的猜想。
【实验器材】
钩码、细线、塑料片、铁架台
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。
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
请用剪刀从中间剪断塑料片,观察它的运动状态是否改变,能说明什么?
实验五
二、
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。
1.F1与F2是平衡力的是(
)
C
2.静止在水平桌面上的书,受到的平衡力是(
)
A.书的重力和书对桌子的压力
B.书对桌子的压力和桌子的重力
C.书的重力和桌子对书的支持力
D.书对桌子的压力和桌子对书的支持力
【反馈练习】
C
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
三、二力平衡应用
1.根据物体的状态分析受力情况
【典例剖析】
跳伞运动员在空中匀速直线下降,如果已知人和伞所受的总重力是1000
N,你能说出人和伞所受阻力的大小和方向吗?
人和伞作匀速直线运动
→
受到平衡力
→
二力大小相等、方向相反。
2.根据物体的受力情况分析运动状态
【典例剖析】汽车沿直线行驶时受到的牵引力为F,受到的阻力为f。
(1)当F>f时,汽车做什么样的运动?
(2)当F=f时,汽车做什么样的运动?
(3)当F<f时,汽车做什么样的运动?
(1)不平衡,汽车做加速直线运动;
(2)二力平衡,汽车做匀速直线运动;
(3)不平衡,汽车做减速直线运动。
【归纳总结】
1.物体处于平衡状态
→
受平衡力
2.物体受平衡力
→
处于平衡状态
四、拓展延伸
平衡力和相互作用力的有何异同点?
【想想议议】
请同学们结合牛顿第一定律和二力平衡的知识,想想力和运动之间有什么样的关系呢?
【归纳总结】
1.力是改变物体运动状态的原因;
2.物体的运动不需要力来维持;
3.物体静止或匀速----不受力或受平衡力
4.物体受平衡力----静止或匀速直线
5.物体受非平衡力----运动状态改变
6.运动状态改变,一定有力作用在物体上,并且是不平衡的力;
7.有力作用在物体上,运动状态不一定改变。
巩固练习
1.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
2.起重机以1
m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是6
000
N。若起重机吊着这个物体以2
m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是(
)。
A、12
000
N
B、6
000
N
C、3
000
N
D、无法判定
B
3.某同学用F
=10N的水平推力没有推动一张课桌,则课桌受到的阻力多大?
课桌静止
→
受到平衡力
→
阻力f
=
F
=
10N
课堂小结