课程内容
第八章《运动和力》第2节 二力平衡
温故知新:
1、牛顿第一定律的内容?
一切物体在没有受到外力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2、地球上不存在不受力的物体,为什么还有物体会保持静止或匀速直线运动状态呢?
知识准备:
一、平衡状态
物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
它们各处于怎样的状态?
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
它们分别受到哪些力的作用?
二、力的平衡
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。
如果只受两个力,就叫做二力平衡。
初中阶段我们只研究最简单的平衡情况,即两个力的平衡。
科学探究:
如果物体受到两个力,且处在平衡状态。
那么这两个力需满足怎样的条件呢?
实验:探究二力平衡条件
猜想:两个力应该在同一物体上
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
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。
实验一:两个力不相等,物体会平衡吗?
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。
实验二:两个力不在同一条直线上,物体会平衡吗?
(1)绳套上挂等重的钩码,将塑料板向下移动,拉力的方向不在一条直线。放开塑料板,塑料板将向上运动。
(2)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,塑料板将旋转。
实验三:物体受到这样两个力,物体会平衡吗?
如果将塑料板剪成两半,还会平衡吗?
如果将钩码挂在塑料板的同一边,会平衡吗?
三、二力平衡的条件
作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
简记:同体、等大、反向、共线。
补充牛顿第一定律:
一切物体在没有受到外力的作用或受到平衡力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
四、平衡条件的应用
已知物体状态 二力平衡条件
已知物体受力 ——————→ 求重力大小
已知拉力大小
一辆小车受到50N的拉力和30N的阻力,车怎样运动?
已知物体受力
↓二力平衡条件
物体运动状态
如图:一个物体只受拉力和重力的作用,且F=G
物体的状态可能是:静止、向上匀速或向下匀速。
平衡力←→运动状态不改变
如图:一个物体只受拉力和重力的作用。如果F>G呢?
物体的状态可能是:向上加速或向下减速。
非平衡力←→运动状态改变
巩固练习
1、下列情况,两力平衡了吗?为什么?
2、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、60000N
C、3000N D、无法判定
3、物理书放在水平桌面上,下列属于平衡力的是( )。
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
平衡力和相互作用力的比较
一对平衡力
一对相互作用力
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
同一个物体受到的两个力
两个物体之间彼此相互作用的两个力
只有处在平衡状态的物体受到的力才是平衡力
任何发生相互作用的两个物体之间都存在一对相互作用力
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邢老师
男,中教高级职称
市骨干优秀教师,市物理教学改革科研组负责人,注重教学改革及教育实践,具有丰富的物理基础教学经验。