資源簡介

7.3 力的平衡
素養(yǎng)目標(biāo)
1.經(jīng)歷活動(dòng)的觀察和分析,建立平衡狀態(tài)概念。
2.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究,概述二力平衡條件。
3.列舉二力平衡條件在日常生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
◎重點(diǎn):概述二力平衡條件,比較平衡力和相互作用力。
【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】
生活中的物理
驚險(xiǎn)的表演
走鋼絲是中國傳統(tǒng)的雜技項(xiàng)目,雜技演員在高空的鋼絲上搖晃卻不會(huì)掉落,驚險(xiǎn)又刺激。每當(dāng)看到雜技演員在鋼絲上騎摩托車,總覺得非常佩服。細(xì)心的你會(huì)發(fā)現(xiàn),雜技演員騎的摩托車進(jìn)行了改造,他們的表演其實(shí)是有驚無險(xiǎn)的。
　　【問題】雜技演員在鋼絲上輕松地騎摩托車有驚無險(xiǎn),其中蘊(yùn)含著什么奧秘 要完成這個(gè)任務(wù)需要掌握以下知識(shí)。
重點(diǎn)梳理
知識(shí)點(diǎn)一 二力平衡
　　1.平衡狀態(tài):物體在幾個(gè)力的作用下保持 或 ,我們就說該物體處于平衡狀態(tài)。
　　2.二力平衡:如果物體在兩個(gè)力作用下處于 狀態(tài),這兩個(gè)力就互稱為平衡力,簡稱二力平衡。
對(duì)點(diǎn)自測
如圖所示,教室里懸掛著的吊燈處于靜止?fàn)顟B(tài),吊燈所受重力的平衡力是 ( )
A.懸繩對(duì)吊燈的拉力
B.天花板對(duì)懸繩的拉力
C.吊燈對(duì)懸繩的拉力
D.懸繩對(duì)天花板的拉力
【參考答案】
知識(shí)點(diǎn)一
1.靜止 　勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
2. 平衡
對(duì)點(diǎn)自測
A
知識(shí)點(diǎn)二 二力平衡條件
1.在探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,紙板的質(zhì)量 ,相對(duì)于鉤碼的拉力,紙板的重力可以 。
　　2.二力平衡條件:作用在 物體上的兩個(gè)力,大小 、方向 、作用在 直線上。
【參考答案】
知識(shí)點(diǎn)二
1.很小　忽略不計(jì)
2.同一　相等　 相反　同一
【合作探究】
任務(wù)驅(qū)動(dòng)一 探究二力平衡條件
提出問題:處于平衡狀態(tài)的物體會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。若只考慮最簡單的二力平衡情況,滿足什么條件的兩個(gè)力才會(huì)使物體處于平衡狀態(tài)呢
猜想假設(shè):使物體平衡的兩個(gè)力應(yīng)該大小相等,方向相反。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)裝置,用方形塑料片作為受力物體,塑料片的兩個(gè)對(duì)角分別用線穿過并系牢,線的另兩端繞過演示板上的滑輪并掛上鉤碼。實(shí)驗(yàn)裝置、步驟和現(xiàn)象如表:
實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象
(1)按住塑料片,兩端分別掛上不等重的鉤碼,放手后,塑料片將 保持靜止而向 側(cè)移動(dòng)
(2)兩邊掛等重的鉤碼,將塑料片扭轉(zhuǎn)一定的角度,使二力不在 上,放手后,塑料片將
(3)步驟(2)中的塑料片最后將靜止,如左圖;按住塑料片,在兩邊增掛等重的鉤碼,放手后,塑料片保持
(4)在上述探究基礎(chǔ)上再按如左圖所示沿虛線將塑料片一剪為二,平衡被破壞,鉤碼、塑料片
　　交流與評(píng)估:
(1)實(shí)驗(yàn)中,方形塑料片有什么要求 為了減小摩擦力,滑輪使用時(shí)要注意什么
　　
(2)相互平衡的兩個(gè)力與相互作用的兩個(gè)力的最明顯的區(qū)別是什么
　　
　　(3)實(shí)驗(yàn)中采用懸掛法有什么優(yōu)點(diǎn)
　　
　　(4)實(shí)驗(yàn)中,使用定滑輪有什么好處 (寫出兩點(diǎn))
　　
【參考答案】
任務(wù)驅(qū)動(dòng)一
(1)不能　左　(2)同一條直線　轉(zhuǎn)動(dòng)　(3)靜止
(4)都下落
(1)答:方形塑料片的質(zhì)量很小,相對(duì)于鉤碼的拉力,塑料片的重力可以忽略。另外,在實(shí)驗(yàn)中,滑輪一定要潤滑。
(2)答:它們最明顯的區(qū)別是,二力平衡的兩個(gè)力是作用在同一物體上的,而相互作用的兩個(gè)力是作用在不同的物體上的。
(3)答:可以減小摩擦、提高可視度,便于探究活動(dòng)的進(jìn)行。
(4)答:使用定滑輪的好處:①可以改變力的方向;②用滾動(dòng)代替滑動(dòng),可以減小繩子與桌面之間的摩擦等。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)二 證明滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)
我們知道兩個(gè)物體間力的作用是相互的,當(dāng)把其中的一個(gè)力稱為作用力時(shí),另一個(gè)力就叫作反作用力。牛頓第三定律告訴我們:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。如圖所示,這是在“探究滑動(dòng)摩擦力大小”實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測力計(jì)測量摩擦力大小的示意圖。當(dāng)水平拉動(dòng)物體A 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)F'(彈簧所受A 的拉力)就表示物體A 所受摩擦力f 的大小,即F'= f。請(qǐng)你依據(jù)牛頓第三定律和二力平衡的條件對(duì)此加以證明。
【參考答案】
任務(wù)驅(qū)動(dòng)二
答:因?yàn)槲矬wA處于平衡狀態(tài),物體A在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力,所以彈簧測力計(jì)對(duì)物體的拉力等于物體所受摩擦力,即F=f;而測力計(jì)對(duì)物體A的拉力F與物體A對(duì)測力計(jì)的拉力F'是一對(duì)作用力與反作用力,由牛頓第三定律可知F=F',所以F'=f。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)三 學(xué)以致用
你知道雜技演員在鋼絲上輕松地騎摩托車有驚無險(xiǎn)的奧秘嗎
【參考答案】
任務(wù)驅(qū)動(dòng)三
答:由于改造后的裝置的重心始終與鋼絲對(duì)摩托車及人向上的支持力保持在同一直線上,由此能使該裝置始終保持平衡狀態(tài)。

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