第七章 力与运动
第1节 科学探究:牛顿第一定律
1.知道受力平衡,知道什么是多力平衡和二力平衡.
2.会通过实验探究二力平衡的条件.(重点)
3.能用二力平衡解决实际问题.(难点)
学习目标
新课目标
观察与思考
观察“人象大战”的绳子,结合生活中常见的匀速行驶的汽车等,可发现:在一定条件下,物体即使在受到外力作用时也能保持匀速或静止状态.这和牛顿第一定律矛盾了呢吗?不,这涉及力的平衡问题.
新课引入
二力平衡
一
新课讲解
1. 物体在两个力作用下而处于平衡状态的情况叫做二力平衡.
2.平衡状态
匀速直线运动状态
静止状态
3.新课引入中的绳子和汽车所受的力就是平衡力,作用相互抵消,因此,它们能保持匀速或静止的平衡状态.
支持力
重力
支持力和重力是平衡力,书处于二力平衡状态.
阻力
重力
阻力和重力是平衡力,跳伞人处于二力平衡状态.
那么二力平衡的条件是什么呢?
观察与思考
实验与探究
按图组装实验,两盘砝码相同,分析纸板受力关系.
1.增减两端重物数目,观察纸板还会平衡吗?
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.把纸板扭转一个角度,使拉力不在一条直线上再观察.
3.和同学们交流看看二力平衡需要什么条件.
二力平衡的条件
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
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.
猜 想
实验方法
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:F1与F2要大小相等、方向相反,并且共线时才能保持平衡状态.验证了猜想.
探究二力平衡条件
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
如图,物体只受拉力和重力的作用
二力平衡的应用
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,并且是非平衡力.
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
观察与思考
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
归纳与小结
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.
注意:判断两个力是不是一对平衡力,先判它们是否作用在 同一物体上.
1.画物体的受力示意图,并分析物体是否受到平衡力,哪一对力是二力平衡.
(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.
典例与精析
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N与重力G 二力平衡?
N
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
2.一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力,车怎样运动?
v
G
N
F1=50 N
F2=30 N
已知物体受力
二力平衡条件
物体运动状态
通过受力分析可以得出,小车受力不平衡,因此将做加速运动.
3.物理书放在水平桌面上,下列各对力中,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
N
D
同体
反向
等值
共线
4.判断二力平衡。
二力平衡
平衡状态
探究二力平衡的条件
二力平衡条件的应用
静止
匀速直线运动
同体、等大、反向、共线
课堂小结
1.跳伞运动员及携带物品总重力为800N,从高空竖直下落过程中,开始阶段速度越来越大,则此时他所受空气阻力 (填“>”、“<”或“=”,下同)800N;后来匀速下落,匀速下落时所受的空气阻力 800N.
<
=
课堂训练
2.下列物体中,受到平衡力作用的是( )
A.正从地面腾空而起的火箭
B.竖直向上抛出的石子
C.沿光滑斜坡越滚越快的小球
D.在水平直路上匀速行驶的汽车
D
3.放在水平桌面上的木块处于静止状态,下列各对力中是平衡力的是( )
A.木块的重力和木块对桌面的压力
B.木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力
C.木块的重力和桌面对木块的支持力
D.木块的重力和木块对地球的吸引力
C
4.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
5.一降落伞受到地球的吸引力为50N,运动员在空中张开伞匀速直线下降,在此过程中运动员和伞受到空气阻力的大小为750N ,则运动员受到地球的吸引力为( )
A.750N B.800N
C.700N D.50N
C
F
G1
G2
6.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
7.如图所示,用两根细绳分别系住甲、乙两个相同的物体, 让它们在竖直方向上运动,甲物体以v1 =2米/秒的速度匀速 下降,此时绳的拉力为F1;物体乙以v2 =4米/秒的速度匀速上升,绳的拉力为F2,则F1与F2的大小关系是( )
A.F1=F2
B.F1=2F2
C.2F1=F2
D.F1=4F2
乙
v2
F2
甲
v1
F1
A
谢谢!