资源简介

(共29张PPT)
第六节 二力平衡
八年级
初中物理
第六章 力与运动
学习目标
1.知道平衡状态。
4.会运用二力平衡条件解决实际问题。
3.通过实验，知道二力平衡的条件。
2.知道同一直线上二力的合成方法。
平衡状态
知识点一
在受力的情况下，物体有时也会保持静止状态或匀速直线运动状态，即运动状态不变。
静止在桌上的花瓶
匀速直线运动的汽车
静止的吊灯
G
FN
G
F拉
G
FN
F牵
F阻
平衡状态
静止状态
匀速直线运动状态
物体受到几个力的作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态
典例1
不计空气阻力，下列物体处于平衡状态的是（ ）
A.在空中自由下落的苹果
B.在圆形跑道上匀速跑步的运动员
C.竖直向上抛出的石子
D.沿笔直斜坡匀速上行的汽车
D
只有静止或匀速直线运动两种状态
同一直线上二力的合成
知识点二
1.合力：如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫那几个力的合力。物体处于平衡状态时,F合=0。
2.力的合成:在物理学中,求几个力的合力过程叫力的合成。
3.实验：研究同一直线上二力的合成
1.如图 6-6-4所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右同时拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。
2.只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F。F与F1、F2的合力F合具有相同的作用效果这样通过测量F，便得到了F1与F2的合力F合的大小。
3.改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F与F1、F2的大小进行比较，并分析F与F1、F2方向的关系。
4.如图 6-6-5 所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，将小圆环拉至O'点，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2'。
5.只用一个弹簧测力计将小圆环再次拉到O'点，记下弹簧测力计的示数F'。
6.改变拉力F1'、F2'的大小，多做几次实验，将F'与F1'、F2'的大小进行比较，并分析F'与F1'、F2'方向的关系。
大量实验表明:同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同;同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力的方向相同。
匀速吊起的重物
二力平衡：当物体在两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态时，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。这两个力的关系即为平衡力。
G
F
二力平衡的条件
知识点三
实验探究：探究二力平衡的条件
提出问题
如果处于平衡状态下的物体只受两个力作用，这两个力要满足什么条件才能平衡呢？
作出猜想
①两个力的大小可能要相等
②两个力的方向可能要相反
③两个力可能要在一条直线上
④两个力应该作用在同一物体上
根据力的三要素
实验器材
滑轮（2个）、小车、细绳、砝码若干、两个相同的托盘、光滑的水平桌面
实验过程
把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变
实验装置
1.使两托盘里的砝码质量不相等;
实验步骤
实验现象
2.使两托盘里的砝码质量相等;
3.保持两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放
小车由静止开始运动
小车保持静止
小车由静止开始运动
4.保持两托盘里的砝码质量相等，把两盘上的细绳都系于小车左边挂钩上
小车由静止开始运动
实验条件和现象记录表格
小车在水平方向所受二力的情况 小车运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 不相等 相同 是 改变
相等 相同 是 不改变
相等 相同 否 改变
相等 不相同 是 改变
实验结论
二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小相等、方向相反，并作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
“等大、反向、共线、同体”
一对平衡力与一对相互作用力的比较
比较项 一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 不同点 受力物体 作用在同一物体 分别作用在两个不同物体上
受力效果 使物体保持静止或匀速 直线运动状态 两个力分别产生各自的效果
力的变化 一个力变化（增大、减小或消失），另一个力不一定变化 同时产生，同时变化，同时消失
木块受到的重力和桌面对木块的支持力是一对平衡力
木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力是一对相互作用力
典例2
一本书放在水平桌面上，书上放一支钢笔，都保持静止，下列说法正确的是（　　）
A．钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
B．钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
C．书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
D．书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力
A
解析：钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力，这两个力符合二力平衡条件，是一对平衡力，A正确；
钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力，这两个力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，B错误；
书对桌面的压力和桌面对书的支持力，这两个力没用作用在同一物体上，它们不是一对平衡力，C错误；
桌面对书的支持力的大小等于书与钢笔重力的和，要大于书的重力，所以书受到的重力和桌面对书的支持力不是一对平衡力，D错误。
做此类题的方法:
（1）根据二力平衡的条件判断，重点看二力大小是否相等，是否作用在同一个物体上
（2）画受力示意图，更清晰明了
力与运动的关系
知识点四
若物体处于平衡状态，可应用二力平衡的条件根据一个力的大小和方向，确定另外一个力的大小和方向。
1. 求解力的大小和方向
跳伞运动员在空中匀速直线下降，如果已知人和伞所受的总重力是1 000 N，人和伞所受阻力的大小是 N，方向是 。
1000
竖直向上
2.
物体的受力情况
物体的运动状态
物体不受力
物体受非平衡力
物体受平衡力
静止状态
匀速直线运动状态
运动状态改变：速度大小或方向改变
或
或
典例3
如图所示，质量为2kg的植保无人机悬停在空中，无人机受到的升力是 N。（g取10N/kg）
20
解析：无人机悬停在空中，处于平衡状态，
受到的升力与重力是一对平衡力，大小相等，
即无人机受到的升力F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
课堂小结
二力平衡
同一直线上二力的合成
力与运动的关系
二力平衡的条件
保持静止状态或匀速直线运动状态
平衡状态
等大、反向、共线、同体
随堂练习
1. 猴子能够轻松地倒挂在树枝上，当其倒挂在树枝上静止时，下列说法正确的是（　　）
A．树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
B．猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是—对平衡力
D．猴子很轻，其重力不需要平衡就能静止在空中
A
2.如图所示，物体A放在水平桌面上，在水平方向受到同一直线上的两个力F1和F2的作用，F1=16N，F2=20N，物体在水平方向受到的合力为（　　）
A．4N，方向水平向左 B．36N，方向水平向左
C．4N，方向水平向右 D．36N，方向水平向右
C
3.课后服务活动中，物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究：
（1）某次实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，两个拉力大小不同，但小车仍处于静止状态，产生这一现象的原因可能是小车受到 的影响。
摩擦力
（2）为尽量减少以上影响，一个同学提出将甲装置中的小车换成小卡片，如图乙，实际操作中还发现乙装置具有更适合探究 的优点（填字母）。
A．不在同一条直线上的两个力能否平衡
B．不在同一物体上的两个力能否平衡
B

展开更多......

收起↑