資源簡介

(共25張PPT)
第2節(jié) 二力平衡
第八章 運(yùn)動(dòng)和力
1.知道什么是二力平衡及二力平衡的條件；
2.知道物體在平衡力作用下將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；
3.能判斷物體是否處于平衡狀態(tài)，并能分析哪兩個(gè)力是一對(duì)平衡力。
牛頓第一定律
物體不受力時(shí)
靜止?fàn)顟B(tài)/勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
物體受力時(shí)
變速運(yùn)動(dòng)
靜止?fàn)顟B(tài)/勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
不存在
重點(diǎn)研究
回顧：
一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
G
F
f
F牽
F
G
勻速下降
G
F
有哪些物體是處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的？
物體受到幾個(gè)力作用時(shí)，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
我們就說這幾個(gè)力互相平衡（所受合力為0）
平衡力
平衡狀態(tài)
當(dāng)物體受到兩個(gè)力作用時(shí)，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。我們就說這兩個(gè)力互相平衡，成為二力平衡。
什么樣的兩個(gè)力才能使物體處于平衡狀態(tài)呢？
知識(shí)點(diǎn)一：力的平衡
想象一下，你現(xiàn)在站著不動(dòng)，這時(shí)候有兩個(gè)人來拉你，他們要如何拉，你才能保持靜止呢？
F1
F2
思考
通過改變物體受到的兩個(gè)力的三要素進(jìn)行探究， 當(dāng)物體處于靜止時(shí)，二力平衡。
【實(shí)驗(yàn)方法】
二力平衡的條件是什么？二力平衡時(shí)，這兩個(gè)力的大小、方向、作用點(diǎn)有什么關(guān)系？
【提出問題】
知識(shí)點(diǎn)二：二力平衡的條件
把小車放在光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里加鉤碼。觀察小車在什么條件下會(huì)保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
小車在水平方向所受二力的情況 小車運(yùn)動(dòng)情況
(靜止與否)
大小 方向 是否在一條直線上 不相等 相反 是 運(yùn)動(dòng)
相等 相反 是 靜止
相等 成一定角度 否 運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)記錄：
二力平衡條件
作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡。
同體
等大
反向
共線
實(shí)驗(yàn)中有什么問題？
摩擦力
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
用小卡片探究二力平衡的條件
優(yōu)點(diǎn)：①研究對(duì)象是小卡片，可以消除桌面對(duì)小車的阻力給實(shí)驗(yàn)帶來的影響；
②方便探究“只有作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力才能平衡”，具體操作為將小卡片從中間剪開，小卡片的兩部分不能保持平衡，即可驗(yàn)證結(jié)論。
缺點(diǎn)：卡片受重力作用影響
平衡力與相互作用力的區(qū)別
以放在桌面靜止的書為例進(jìn)行分析比較。
一對(duì)平衡力：書受到的重力G與桌面對(duì)書的支持力F
一對(duì)相互作用力：桌面對(duì)書的支持力F與書對(duì)桌面的壓力F′
相同點(diǎn) 平衡力 相互作用力
大小相等、方向相反、作用在同一直線上 不同點(diǎn) 作用對(duì)象 作用在同一物體上 分別作用在兩個(gè)物體上
力的性質(zhì) 不一定相同 一定相同
作用時(shí)間 沒有時(shí)間關(guān)系 同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失
作用效果 使物體保持平衡狀態(tài) 一般產(chǎn)生不同的作用效果
示意圖
靜止在水平地面上的物體所受重力G與支持力F是一對(duì)平衡力
水平地面上物體對(duì)地面的壓力F'與地面對(duì)物體的支持力F是一對(duì)相互作用力
平衡力與相互作用力的區(qū)別
知識(shí)點(diǎn)三：二力平衡條件的應(yīng)用
我們用彈簧測力計(jì)測量物體所受重力時(shí)，就利用了二力平衡的條件。
物體靜止時(shí)所受的重力與彈簧測力計(jì)對(duì)它的拉力大小相等、方向相反，作用在同一條直線上。
二力平衡條件在生活中的應(yīng)用
G
F
已知物體受力
已知物體狀態(tài)
測力計(jì)對(duì)砝碼的拉力F和砝碼對(duì)彈簧的拉力F＇是一對(duì)相互作用力，二者相等，即F=F＇
G=F＇
測量物體的重力
F＇
砝碼靜止
受重力G和拉力F
二力平衡
即G=F
塔吊勻速上升運(yùn)送貨物
二力平衡條件在生活中的應(yīng)用
利用二力平衡條件解決物理問題
1. 根據(jù)物體處于平衡狀態(tài)，可以由一個(gè)力的大小、方向確定另一個(gè)力的大小、方向。
2. 根據(jù)物體的受力情況判斷物體所處的狀態(tài)：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則物體一定受到非平衡力的作用；而物體受平衡力作用時(shí)，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
例1 某新型電動(dòng)自行車，質(zhì)量為40kg，一質(zhì)量為60kg的人駕駛該自行車在平直道路上勻速行駛，20min內(nèi)通過了6000m，若該車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力為車總重的0.03倍，g取10N/kg。求此次行駛過程中車的牽引力。
解：據(jù)題意得，此次行駛中物體處于平衡狀態(tài)
∴ F牽 = F阻
又據(jù)題意得
F阻 = (G人 + G車) × 0.03
解得
F牽=F阻=30N
答：此次行駛過程中車的牽引力為30N。
利用二力平衡條件解決物理問題
例2 如圖所示是一輛在水平面上正在直線行駛的小車，請(qǐng)分析小車的受力情況，小車可能的運(yùn)動(dòng)情況并寫出相應(yīng)情況下受力大小關(guān)系。
重力G
阻力F阻
牽引力F牽
支持力F支
①小車可能處于勻速直線行駛中，此時(shí)G = F支，F(xiàn)牽 = F阻。
②小車可能處于加速直線行駛中，此時(shí)G = F支，F(xiàn)牽 ＞ F阻。
③小車可能處于減速直線行駛中，此時(shí)G = F支，F(xiàn)牽 ＜ F阻。
利用二力平衡條件解決物理問題
二力平衡
平衡狀態(tài)
探究二力平衡的條件
二力平衡條件的應(yīng)用
靜止
勻速直線運(yùn)動(dòng)
同體、等大、反向、共線
1.不計(jì)空氣阻力，下列物體處于平衡狀態(tài)的是（ ）
D
A.在空中自由下落的蘋果
B.在圓形跑道上勻速跑步的運(yùn)動(dòng)員
C.豎直向上拋出的石子
D.沿筆直斜坡勻速上行的汽車
2.在平直的路面上，一個(gè)人沿水平方向用20N的力推著一輛重為150N的小車勻速向西運(yùn)動(dòng)，則小車所受阻力的大小和方向分別為（ ）
A.20N，向西 B.20N，向東
C.150N，向西 D.150N，向東
B
3.在“探究二力平衡條件”的活動(dòng)中，主要是通過探究力對(duì)物體的作用效果來實(shí)現(xiàn)探究目的的。如圖所示是可供選擇的兩種探究方案。
(1)圖a的探究方案中研究對(duì)象是小卡片，圖b的探究方案中研究對(duì)象是_________；
(2)小明選擇了圖a所示的探究方案。他將系于小卡片兩對(duì)角的細(xì)線分別跨過左右支架上的滑輪后，在兩線端掛上鉤碼。這是用于探究兩個(gè)力的______和______對(duì)物體平衡的影響；
小車
大小
方向
(3)探究活動(dòng)中還要求要把小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，然后再松手。這樣做的目的是用于探究不在_______________上的兩個(gè)力對(duì)物體平衡的影響。
(4)兩個(gè)探究方案相比較，你認(rèn)為哪個(gè)方案的探究過程對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響小一些？為什么？
同一直線
a方案；因?yàn)樾】ㄆ闹亓珊雎圆挥?jì)，它只受兩個(gè)拉力的作用，b方案中小車受摩擦力，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響較大。

展開更多......

收起↑