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(共33張PPT)
第五節(jié) 二力平衡
第七章 運(yùn)動(dòng)和力
逐點(diǎn)
導(dǎo)講練
課堂小結(jié)
作業(yè)提升
課時(shí)講解
1
課時(shí)流程
2
平衡狀態(tài) 平衡力
二力平衡的條件
二力平衡條件的應(yīng)用
知識(shí)點(diǎn)
平衡狀態(tài) 平衡力
知1－講
1
1. 平衡狀態(tài) 物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2. 平衡力 處于平衡狀態(tài)的物體所受的力。
3. 二力平衡 如果物體只受兩個(gè)力而處于平衡狀態(tài)，這種情況叫作二力平衡。或者說(shuō)這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力。
至少是兩個(gè)或兩個(gè)以上的力，一個(gè)力不可能是平衡力。
知1－講
深度理解
物體受平衡力作用時(shí)，幾個(gè)力共同作用的效果相互抵消，相當(dāng)于不受力，所以受平衡力作用的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。
知1－練
例 1
[中考·黑龍江]下列物體中，受到平衡力的是 ( )
A. 正在騰空而起的火箭
B. 自由豎直下落的石子
C. 沿光滑斜面下滑的木塊
D. 在平直軌道上勻速直線行駛的火車(chē)
知1－練
解題秘方：若物體處于平衡狀態(tài)，則物體不受力或受平衡力的作用；若物體處于非平衡狀態(tài)，則物體受非平衡力的作用。
解析：在平直軌道上勻速直線行駛的火車(chē)處于平衡狀
態(tài)，受平衡力的作用；題中火箭、石子、木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，處于非平衡狀態(tài)，受力不平衡。
答案：D
知1－練
誤區(qū)警示：速度為零的物體不一定處于平衡狀態(tài)。如將物體以一定的速度豎直上拋，當(dāng)它到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，但它只受重力作用，它受力不平衡，處于非平衡狀態(tài)。速度為零時(shí)，若物體能保持該狀態(tài)，則物體處于平衡狀態(tài)。
知1－練
1 . 如圖A、B、C、D 分別是小球在四種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下用頻閃照相機(jī)拍攝(每0.1 s 拍攝一次)的照片，其中受到平衡力作用的是( )
D
知2－講
知識(shí)點(diǎn)
二力平衡的條件
2
1. 提出問(wèn)題 作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，符合什么條件才能使物體平衡呢？
2. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 如圖1 所示，在一塊硬
紙板相對(duì)的頂點(diǎn)附近各開(kāi)一個(gè)小
孔，用細(xì)線系住，細(xì)線的另一端
跨過(guò)桌邊的滑輪懸掛鉤碼，觀察
紙板在什么條件下保持靜止。
知2－講
3. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(1)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置。
(2)在紙板兩端掛質(zhì)量不相等的鉤碼，觀察紙板能否靜止。
(3)在紙板兩端掛質(zhì)量相等的鉤碼，觀察紙板能否靜止。
(4)保持紙板兩端所掛鉤碼的質(zhì)量相等，把紙板在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，觀察紙板能否靜止。
知2－講
4. 實(shí)驗(yàn)記錄 如表格所示。
紙板在水平方向上的受力情況 紙板能否靜止
大小 方向 是否在同一條直線上 F1F1=F2 相反 是 是
F1=F2 相反 否 否
……
知2－講
5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反，且作用在同一直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡，即合力為零。
知2－講
實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥
1. 用硬紙板而不用金屬板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要是為了避免其重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
2. 實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整鉤碼的數(shù)量來(lái)改變拉力的大小。
3. 將紙板扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，它受到的兩個(gè)拉力就不在一條直線上了，這樣操作的目的是探究不在同一直線上的兩個(gè)力能否平衡。
知2－講
實(shí)驗(yàn)拓展
如圖2所示，將紙板沿豎直方向剪成兩半，紙板的兩部分分別向兩邊加速運(yùn)動(dòng)，不能保持平衡狀態(tài)，由此可證明一對(duì)平衡力作用在同一個(gè)物體上。
知2－練
例 2
小榮有下列疑問(wèn)：只受一個(gè)力作用的物體能保持平衡狀態(tài)嗎？只受兩個(gè)力作用的物體一定保持平衡狀態(tài)嗎？物體處于
平衡狀態(tài)時(shí)一定
只受兩個(gè)力作用
嗎？為此他做了
如圖3所示的實(shí)驗(yàn)：
知2－練
他將一小球用一根細(xì)線懸掛起來(lái)，如圖甲所示，剪斷細(xì)線后小球落下，如圖乙所示。他又將一小球用兩根細(xì)線懸掛起來(lái)，如圖丙所示，剪斷其中一根細(xì)線，小球發(fā)生擺動(dòng)，如圖丁所示。通過(guò)實(shí)
驗(yàn)他的疑問(wèn)得到解決。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)
條件，小榮歸納得出的初步結(jié)論：
解題秘方：結(jié)合三個(gè)探究的目的分析三個(gè)對(duì)照組，從而歸納得出結(jié)論。
知2－練
知2－練
(1)由圖甲和乙可知： _______________________________
_________。
解析：圖甲中的小球在拉力和重力作用下處于平衡狀態(tài)，圖乙中小球只受到重力作用，加速下降，小球不處于平衡狀態(tài)，可見(jiàn)，只受一個(gè)力作用的物體不能保持平衡狀態(tài)。
只受一個(gè)力作用的物體不能保持
平衡狀態(tài)
知2－練
(2)由圖甲和丁可知： _____________________________
________ 。
解析：圖甲和丁中，小球都受到兩個(gè)力的作用，圖甲中小球靜止，處于平衡狀態(tài)；圖丁中小球沿曲線擺動(dòng)，小球不處于平衡狀態(tài)，可見(jiàn)，只受兩個(gè)力作用的物體不一定保持平衡狀態(tài)。
只受兩個(gè)力作用的物體不一定保持
平衡狀態(tài)
知2－練
(3)由圖甲和丙可知： _______________________________
_________。
解析：圖甲和丙中，小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖甲中小球受到重力和拉力兩個(gè)力的作用而靜止；圖丙中小球受到兩個(gè)拉力和重力作用，即三個(gè)力共同作用使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，可見(jiàn)，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)不一定只受兩個(gè)力作用。
物體處于平衡狀態(tài)時(shí)不一定只受兩
個(gè)力作用
知2－練
2 .[模擬·濰坊]在探究“二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，小聰同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，小明同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示。
知2－練
(1)老師指出圖乙的裝置更科學(xué)，原因是選用小車(chē)，
可以減小 _______對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
(2)左右兩盤(pán)放質(zhì)量相等的砝碼，小車(chē)保持靜止。將左盤(pán)中再添加一個(gè)砝碼，小車(chē)將運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力大小_______ 。
(3)小車(chē)處于靜止后，保持力的大小不變，把小車(chē)在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，小車(chē)將轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明彼此平衡的兩個(gè)力必須在_________上。
阻力
相等
同一直線
知3－講
知識(shí)點(diǎn)
二力平衡條件的應(yīng)用
3
1. 判斷兩個(gè)力是不是平衡力 若兩個(gè)力滿(mǎn)足二力平衡條件，則這兩個(gè)力是平衡力。
知3－講
2. 判斷物體是否處于平衡狀態(tài)
(1)處于平衡狀態(tài)：一個(gè)物體受到兩個(gè)力，若這兩個(gè)力滿(mǎn)足“等大、共線、反向”的條件，則物體處于平衡狀態(tài)。
(2)處于非平衡狀態(tài)：一個(gè)物體受到兩個(gè)力，若這兩個(gè)力不滿(mǎn)足“等大、共線、反向”中的任一條件，則物體受非平衡力，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變。
知3－講
3. 求處于平衡狀態(tài)的物體受到的力的大小和方向
(1)求平衡力(兩個(gè)力)中一個(gè)力的大小：根據(jù)“等大”，由平衡力中的一個(gè)力的大小，求另一個(gè)力的大小。
(2)確定平衡力(兩個(gè)力)中一個(gè)力的方向：根據(jù)“反向”，由平衡力中一個(gè)力的方向，確定另一個(gè)力的方向。
知3－講
歸納總結(jié)
平衡狀態(tài)與平衡力的區(qū)別及關(guān)系：
(1)平衡狀態(tài)：是指物體的狀態(tài)，包括：靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(2)平衡力：是指物體在平衡狀態(tài)時(shí)受到的力。
(3)二者的關(guān)系：物體處于平衡狀態(tài)時(shí)必受平衡力的作用；物體所受力為平衡力時(shí)必處于平衡狀態(tài)。
[中考·濱州]在平直的地面上，一個(gè)人用20 N 的水平
方向拉力拉動(dòng)小車(chē)向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車(chē)所受阻力的大小等于______N，阻力的方向向______(填“西”或“東”)。
知3－練
例 3
20
西
解題秘方：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可知，物體受到的拉力與阻力是一對(duì)平衡力，再根據(jù)一對(duì)平衡力的關(guān)系可判斷阻力的大小和方向。
知3－練
解析：小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，水平方向上受到的拉力與阻力是一對(duì)平衡力，即阻力的大小等于拉力的大小，方向與拉力方向相反。
知2－練
3 . 用細(xì)繩將重力為5 N 的小球懸掛在無(wú)人機(jī)上，無(wú)人機(jī)帶著小球豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)，小球與無(wú)人機(jī)保持相對(duì)靜止，不計(jì)空氣阻力，則細(xì)繩對(duì)小球的拉力為_(kāi)_____N，方向________ 。
5
豎直向上
知2－練
易錯(cuò)點(diǎn) 將平衡力與相互作用力相混淆
如圖4 甲，一輕質(zhì)彈簧(即重力不計(jì))上端掛在鐵架臺(tái)的水平橫桿上，下端掛一重為G的小球并保持靜止。圖乙和丙分別是該狀態(tài)下小球和彈簧的受力示意圖，下列判斷正確的是( )
A. G 與F3 是一對(duì)平衡力
B. F1 與F2 是一對(duì)平衡力
C. G 與F3 是一對(duì)相互作用力
D. F1 與F2 是一對(duì)相互作用力
例 4
思路導(dǎo)引：G 的施力物體是地球，受力物體是小球，F(xiàn)3 的施力物體是水平橫桿，受力物體是彈簧，所以G 與F3 沒(méi)有作用在同一個(gè)物體上，不是一對(duì)平衡力，也不是一對(duì)相互作用力，故A、C 錯(cuò)誤。F1 是彈簧拉小球的力，F(xiàn)2 是小球拉彈簧的力，這兩個(gè)力是一對(duì)相互作用力，故B 錯(cuò)誤，D 正確。
知2－練
答案：D
知2－練
診誤區(qū)：
平衡力和相互作用力容易混淆，注意區(qū)分，相同點(diǎn)：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點(diǎn)：平衡力是同一個(gè)受力物體，兩個(gè)力可以是不同性質(zhì)的力；相互作用力是兩個(gè)受力物體，兩個(gè)力一定是相同性質(zhì)的力。
二力平衡
平衡
條件
二力平衡
應(yīng)用
平衡狀態(tài)
不平衡
物體受多個(gè)力的作用
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變
平衡狀態(tài)

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