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1、第三节第三节 力的平衡力的平衡匀速行驶的汽车匀速行驶的汽车想想做做:想想做做:“人象大战人象大战”处于僵持时的绳子(不计绳处于僵持时的绳子(不计绳子的重力),匀速行驶的汽车受到哪些力的作用?子的重力),匀速行驶的汽车受到哪些力的作用?你能用力的示意图画出来吗?你能用力的示意图画出来吗?僵持的僵持的“人象大战人象大战”F1F2 以上物体受到外力作用时也能保持静止以上物体受到外力作用时也能保持静止状态或匀速直线运动状态,这与牛顿第一定状态或匀速直线运动状态,这与牛顿第一定律有矛盾吗?律有矛盾吗?不矛盾,这涉及力的平衡问题。不矛盾,这涉及力的平衡问题。1.1.平衡状态平衡状态静止状态静止状态匀速直线
2、运动状态匀速直线运动状态2.2.平衡力平衡力:处于平衡状态的物体所受的两个处于平衡状态的物体所受的两个力互称为平衡力。力互称为平衡力。物体如果在在两个力物体如果在在两个力(或多个力或多个力)的作用下,的作用下,能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说该能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说该物体处于物体处于平衡状态平衡状态。这两个力就互称为。这两个力就互称为平衡力。平衡力。二力平衡二力平衡 跳伞运动员在跳伞运动员在某段时间内能匀速某段时间内能匀速下降,是因为跳伞下降,是因为跳伞运动员和降落伞作运动员和降落伞作为整体受到的重力为整体受到的重力和空气阻力是一对和空气阻力是一对平衡力。平衡力。FG匀速
3、下降的跳伞运动员匀速下降的跳伞运动员 杯子在桌面上杯子在桌面上静止不动,是因为静止不动,是因为作用于杯子的重力作用于杯子的重力和支持力是一对平和支持力是一对平衡力。衡力。静止的杯子静止的杯子FG提出问题:提出问题:如果作用在一个物体上的两个力相互平衡,这两个力需要满足什么条件呢?猜想与假设:猜想与假设:猜想猜想1 1:两个力的大小相等、方向相反。两个力的大小相等、方向相反。猜想猜想2 2:两个力在同一直线上,合力为零。两个力在同一直线上,合力为零。猜想猜想3 3:两个力作用在同一物体上。两个力作用在同一物体上。.实验探究:二力平衡的条件实验探究:二力平衡的条件实验器材:实验器材:纸板(木块)、
4、钩码、细线等(细线所受的重力不计,细线和滑轮间的摩擦力不计,空气阻力不计。)F2F1 纸板纸板M在水平方向上受到两个力在水平方向上受到两个力F1、F2作用,这两个力之间有什么关系?纸作用,这两个力之间有什么关系?纸板所受合力的大小、方向怎样?板所受合力的大小、方向怎样?F2F1 把纸板转动一小度,此时作用在纸把纸板转动一小度,此时作用在纸板上的两个力是否还在一条直线上?松板上的两个力是否还在一条直线上?松手后,纸板怎样运动?手后,纸板怎样运动?F2F1 如果右边的盘子里再加一个砝码,而如果右边的盘子里再加一个砝码,而左边的盘子不增加砝码,纸板的运动情况左边的盘子不增加砝码,纸板的运动情况会怎样
5、呢?还会平衡吗?会怎样呢?还会平衡吗?实验实验次数次数纸板所受两个纸板所受两个力的大小(相力的大小(相等、不相等)等、不相等)纸板所受两个纸板所受两个力方向(相同、力方向(相同、相反)相反)纸板所受两个纸板所受两个力是否在同一力是否在同一直线上直线上纸板是否平纸板是否平衡(是、否)衡(是、否)1 12 23 3实验记录表格实验记录表格 二力平衡条件:作用在二力平衡条件:作用在同一物同一物体上体上的两个力的两个力大小相等大小相等,方向相反方向相反,作用在作用在同一直线同一直线上。上。(同物、等大、反向、共线同物、等大、反向、共线)-(平衡力的合力为零)(平衡力的合力为零)结论:结论:实际上物体不
6、受力的情况是没有的,我们实际上物体不受力的情况是没有的,我们平常看到的物体保持静止或匀速直线运动状平常看到的物体保持静止或匀速直线运动状态情况都是因为物体受平衡力的缘故态情况都是因为物体受平衡力的缘故力与运动的关系力与运动的关系受力情况受力情况运动状态运动状态运动情况运动情况不受力不受力运动状态运动状态不改变不改变静止或匀速直静止或匀速直线运动状态线运动状态 受平衡力受平衡力(合力合力为为0 0)受非平衡力受非平衡力运动状态改变运动状态改变变速运动变速运动1.你可以解释为什么用弹簧测力计可以测你可以解释为什么用弹簧测力计可以测量物重了吗?需要什么条件?量物重了吗?需要什么条件?2.在在“科学探
7、究:摩擦力科学探究:摩擦力”的实验中,的实验中,为什么要使小车在水平方向做匀速直线为什么要使小车在水平方向做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数才能表示滑运动时,弹簧测力计的示数才能表示滑动摩擦力的大小?动摩擦力的大小?二力平衡条件的应用二力平衡条件的应用 请在图中画出静请在图中画出静止在水平桌面上的饮止在水平桌面上的饮料瓶的受力示意图,料瓶的受力示意图,并与同学比较结果。并与同学比较结果。如果饮料瓶所受如果饮料瓶所受的重力是的重力是5N5N,你能判,你能判断桌面对它的支持力断桌面对它的支持力的大小是多少吗?的大小是多少吗?GF交流与讨论交流与讨论1 1、下列哪组中的两个力相互平衡(下列哪组中的两
8、个力相互平衡()ABCF1=5牛F2=5牛F1=5牛F2=5牛F1=5牛F2=3牛F1=5牛F2=5牛B BD课堂检测课堂检测2.2.放在水平桌面上的木块处于静止状态,下列各对力中是平衡力的是()A、木块的重力和木块对桌面的压力 B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力 C、木块的重力和桌面对木块的支持力 D、木块的重力和木块对地球的吸引力C C平衡力与相互作用力的异同:平衡力与相互作用力的异同:分类平衡力相互作用力相同点大小相等大小相等方向相反,作用在同一条直线上方向相反,作用在同一条直线上不同点作用点在同一物体上作用点在不同物体上G=5NF=5NF压压重力G和F是()力()和()是作用力和
9、反作用力一对平衡力F压FfF1F2G=80NF支支=80N观察图片,受力分析,请你说出其中的平衡力、作用力与反作用力。F支支、G是一对平衡力;是一对平衡力;F1与与f也是一对平衡力。也是一对平衡力。F1与与 F2 是作用力与反作用力是作用力与反作用力1.如图是小球在水平面上运动的频闪照片(闪光灯每隔0.02 s闪亮一次),观察图中小球的位置,可以判断小球在竖直方向上受到_力和_力,这两个力是一对平衡力。小球在水平方向上受到的力是_(选填“平衡力”或“非平衡力”)。解析:解析:从题图中可以看出,小球在竖直方向上受到重力和支持力作用,小球在水平面上运动,在竖直方向上运动状态没有改变,说明在竖直方向
10、上受到的力是一对平衡力;小球的运动越来越快,运动状态发生了改变,说明小球在水平方向上受到的力是非平衡力。同类变换同类变换2.2.教室里,带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来。如图所示,关于粉笔刷的受力情况,下列说法正确的是()A.粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力B.粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力C.黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上D.粉笔刷没有受到摩擦力作用CB B3.3.一个小球重一个小球重2 2牛,向右上方牛,向右上方4545角做匀速直角做匀速直线运动则小球受力示意图正确的是(线运动则小球受力示意图正确的是()4.4.质量是质量是5050克的灯泡悬挂在电线上
11、静止不动,克的灯泡悬挂在电线上静止不动,电线对灯的拉力是多大?方向如何?电线对灯的拉力是多大?方向如何?解:已知灯泡的质量解:已知灯泡的质量m=50g=0.05kg,m=50g=0.05kg,由由G=mg,G=mg,即可以即可以 求出灯泡的重力求出灯泡的重力G=0.05kgG=0.05kg1010N/kg=N/kg=0.50.5N,N,又因又因 拉力拉力F=GF=G,所以,所以F=F=0.50.5N N。答:电线对灯泡的拉力为答:电线对灯泡的拉力为0.0.5 5N N。方向竖。方向竖直向上。直向上。GFF5.5.1010牛牛6.(1)一个重400N的箱子放在装修大厅内,小明用100N的水平推力
12、推,但箱子静止不动,则箱子受到的摩擦力为 N。(2)当推力为150N时,箱子做匀速直线运动,则箱子受到的摩擦力为 N。(3)突然,小明发现前面有一个小孩,他马上用300N的水平力向后拉箱子,使箱子减速,在减速运动过程中,箱子受到的摩擦力为 N。150N100N150N7.如图所示,静止在水平路面上的小车,其支架的杆子上固定一铁球,关于杆子给铁球的力的方向,一列说法正确的是()A.垂直于杆子B.沿杆子的方向C.沿杆子与竖直方向之间的某一方向D.竖直向上D2 2、二力平衡条件、二力平衡条件静止状态静止状态匀速直线运动状态匀速直线运动状态受力为受力为平衡力平衡力 平衡平衡状态状态1 1、二力平衡、二力平衡3 3、二力平衡条件的应用、二力平衡条件的应用作用在一个物体上的两个力大小相等,方向相反,作用在一个物体上的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上(等大、反向、同线、同物)作用在同一条直线上(等大、反向、同线、同物)