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第八章 力與運(yùn)動(dòng)
第3節(jié)
力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
3. 會(huì)利用二力平衡的知識(shí)分析解決實(shí)際問題。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)的概念，會(huì)判斷物體
受到的力是否為平衡力。
2. 經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過程，歸納、總結(jié)結(jié)論。
難點(diǎn)
重點(diǎn)
氣球被壓癟了
彈簧被拉長了
運(yùn)動(dòng)員把弓拉開了
新課引入
力可以改變物體形狀外，還有其他作用效果嗎？
火箭加速升空
飛機(jī)減速著陸
足球運(yùn)動(dòng)員頭球射門
力不僅可以使物體發(fā)生形變，還可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
知識(shí)構(gòu)建
一、力的作用效果
英國科學(xué)家
牛頓
知識(shí)構(gòu)建
二、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
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)。
復(fù)習(xí)回顧：牛頓第一定律
生活中，這些物體受到外力的作用了嗎？
靜止的小鳥
勻速行駛的汽車
為什么受到外力的作用時(shí)，物體也能保持靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？
F支
G
F阻
F牽
力的作用效果相互抵消
二、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
G
F支
F阻
G
根據(jù)受力情況分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：
二、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
G > F阻
加速下落
G 減速下落
G =F阻
勻速下落
根據(jù)受力情況分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：
物體受力平衡時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。
二、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
受力不平衡時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就會(huì)改變。
兩人施加力的作用效果與一
人施加力的作用效果相同。
這些力有什么關(guān)系？
三、同一直線上二力的合成
知識(shí)構(gòu)建
三、同一直線上二力的合成
如果一個(gè)力的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力。求幾個(gè)力的合力的過程叫作力的合成。
怎樣計(jì)算拉力F1和推力F2的合力大小呢 又該怎樣確定合力的方向呢
兩人推運(yùn)貨物
三、同一直線上二力的合成
F1
F2
實(shí)驗(yàn)探究
研究同一直線上方向相同的二力合成
1
（1）把橡皮筋B端固定好，A端和兩個(gè)測力計(jì)相連。
（2）先用兩個(gè)測力計(jì)沿同一方向拉橡皮筋的A端，使A端到達(dá)O點(diǎn)，記下O點(diǎn)位置及兩個(gè)測力計(jì)的拉力F1和F2的大小和方向。
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
（3）用一個(gè)測力計(jì)對(duì)橡皮筋的A端施加一個(gè)力F，將橡皮筋的A端拉伸到O點(diǎn)，記下力F的大小和方向。
（4）重復(fù)（2）（3）的步驟2次，并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
研究同一直線上方向相同的二力合成
1
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
序號(hào) F1的大小/N F1的方向 F2的大小/N F2的方向 F的大小/N F的方向
1
2
3
實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
研究同一直線上方向相同的二力合成
1
數(shù)據(jù)分析
橡皮筋的A端兩次都被拉伸到O點(diǎn)，就說明F代替了F1和F2這兩個(gè)力的作用。
實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
研究同一直線上方向相同的二力合成
1
沿同一直線作用的兩個(gè)同方向的力，其合力的方向不變，大小等于這兩個(gè)力的大小之和。
（1）把橡皮筋B端固定好，A端和兩個(gè)測力計(jì)相連。
（2）先用兩個(gè)測力計(jì)沿相反方向拉橡皮筋的A端，使A端到達(dá)O點(diǎn)，記下O點(diǎn)位置及兩個(gè)測力計(jì)的拉力F1和F2的大小和方向。
實(shí)驗(yàn)探究
研究同一直線上方向相反的二力合成
2
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
（3）用一個(gè)測力計(jì)對(duì)橡皮筋的A端施加一個(gè)力F，將橡皮筋的A端拉伸到O點(diǎn)，記下力F的大小和方向。
（4）重復(fù)（2）（3）的步驟2次，并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)探究
研究同一直線上方向相反的二力合成
2
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)探究
研究同一直線上方向相反的二力合成
2
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
序號(hào) F1的大小/N F1的方向 F2的大小/N F2的方向 F的大小/N F的方向
1
2
3
橡皮筋的A端兩次都被拉伸到O點(diǎn)，就說明F代替了F1和F2這兩個(gè)力的作用。
數(shù)據(jù)分析
實(shí)驗(yàn)探究
研究同一直線上方向相反的二力合成
2
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
沿同一直線作用的兩個(gè)反方向的力，其合力的方向與其中較大的力的方向一致，大小等于這兩個(gè)力的大小之差。
實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)：研究同一直線上二力的合成
實(shí)驗(yàn)過程
動(dòng)畫視頻
二、同一直線上二力的合成
物體受到的合力為0（平衡力）
物體處于平衡態(tài)
（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）
物體受到的合力不為0（非平衡力）
物體處于非平衡態(tài)
（1）同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力大小，等于這兩個(gè)力的大小之和，方向與這兩個(gè)力的方向相同，即F合=F1+F2。
（2）同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力大小，等于這兩個(gè)力的大小之差，方向與較大的那個(gè)力的方向相同，即F合=F1-F2。
A．過山車由于在圓軌道上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，受力不平衡，故A不符合題意； B．減速進(jìn)站的火車，速度在減小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，受力不平衡，故B不符合題意；C．火箭加速上升，速度增大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，受力不平衡，故C不符合題意； D．汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，受平衡力作用，故D符合題意。故選D。
知識(shí)遷移
在下列事例中，受平衡力作用的物體是（ ）
A. 正在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的過山車
B. 減速進(jìn)站的火車
C. 騰空而起正在加速上升的火箭
D. 在馬路上勻速直線行駛的汽車
D
知識(shí)遷移
如圖，F(xiàn)1和F2是物體所受的方向相反的兩個(gè)力，其中這兩個(gè)力平衡的是（ ）多選
BD
A
B
C
D
F1 = 2N
F2 = 2N
F1 = 10N
F2 = 10N
F1 = 10N
F1 = 9N
F1 = 5N
F2 = 5N
二力平衡的條件：
同體、等大、反向、共線
知識(shí)拓展
站在體重計(jì)上向下蹲，發(fā)現(xiàn)在下蹲過程中，體重計(jì)的示數(shù)先變小，后變大，再變小。當(dāng)他靜止后，保持某一數(shù)值不變。這是為什么呢？
這在物理學(xué)上稱為超重、失重現(xiàn)象。物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫做超重；物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫做失重。當(dāng)物體向上加速或向下減速時(shí)，此時(shí)物體的受到
超重與失重
的合力方向向上，處于超重狀態(tài)。當(dāng)物體向下加速或向上減速時(shí)，此時(shí)物體的受到的合力方向向下，處于失重狀態(tài)。
知識(shí)小結(jié)
力可以改變物體發(fā)生形變，改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
物體受力平衡時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變;受力不平衡時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就會(huì)改變。
如果一個(gè)力的效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力。求幾個(gè)力的合力的過程叫作力的合成。
（1）同一直線上方向相同的兩個(gè)力的合力大小，等于這兩個(gè)力的大小之和，方向與這兩個(gè)力的方向相同，即F合=F1+F2。
（2）同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力大小，等于這兩個(gè)力的大小之差，方向與較大的那個(gè)力的方向相同，即F合=F1-F2。
二力平衡
力的作用效果
力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
同一直線上二力的合成

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