資源簡介

(共29張PPT)
8.2力的平衡
兩個(gè)小孩施加力的作用效果與一個(gè)大人的力的作用效果相同。
觀察日常生活中的力現(xiàn)象
多個(gè)人施加力的作用效果與一臺(tái)拖拉機(jī)力的作用效果相同。
觀察日常生活中的力現(xiàn)象
一、合力
1．合力：如果一個(gè)力對(duì)物體的作用效果與幾個(gè)力同時(shí)對(duì)物體作用效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。
2．分力：組成合力的每一個(gè)力叫分力。
3．科學(xué)方法：等效替代法
4．同一直線上二力的合成
①方向相同時(shí)：合力的大小：F合=F1+F2
合力的方向：與二力的方向相同
F1
F2
F合=F1+F2
②方向相反時(shí)：
合力的大小：F合=F2－F1
合力的方向：與大力的方向相同
探究：方向相同時(shí)，二力的大小與合力大小的關(guān)系
探究：方向相反時(shí)，二力的大小與合力大小的關(guān)系
G
F
F合=G－F
F1和F2是同一直線上的兩個(gè)力，它們的合力大小為30N，方向向左．已知F1的大小為40N，關(guān)于F2的大小和方向，下列說法中正確的是（
）
A．F2的大小一定是70N
B．F2的大小一定是10N
C．F2的方向一定向右
D．F2的方向可能向左也可能向右
二、力的平衡
根據(jù)牛頓第一定律可知：物體在不受外力作用時(shí)，物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。即：物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。
1．平衡狀態(tài)：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
討論：圖中哪些物體處于平衡狀態(tài)。
靜止在桌面上的書
進(jìn)站的動(dòng)車
勻速轉(zhuǎn)彎的汽車
勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的小球
討論：能否反過來說，凡是保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體，都沒有受到外內(nèi)呢？
圖中物體受到了哪些力？
這些力的合力是多少？
靜止在桌面上的書
沿著平直公路勻速運(yùn)動(dòng)的汽車
G
F支
G
f
F牽
F支
2．受力平衡與平衡力：物體在受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說物體處于受力平衡狀態(tài)，物體受到的這幾個(gè)力叫做一組平衡力。
3．平衡力的合力為零
靜止在桌面上的書
沿著平直公路勻速運(yùn)動(dòng)的汽車
G
F支
G
f
F牽
F支
勻速降落的運(yùn)動(dòng)員
4．二力平衡：一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則這個(gè)物體處于二力平衡狀態(tài)，物體受到的這兩個(gè)力稱為一對(duì)平衡力。
靜止在桌面上的書
G
F
G
F
三、二力平衡的條件
1．實(shí)驗(yàn)探究：二力平衡的條件
（1）提出問題：作用在物體上的兩個(gè)力滿足什么條件時(shí)，物體才會(huì)處于平衡狀態(tài)？
（2）猜想與假設(shè)：
①兩個(gè)力應(yīng)該在同一物體上
②兩個(gè)力的大小可能要相等
③兩個(gè)力的方向可能要相反
④兩個(gè)力可能要在一條直線上
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
①實(shí)驗(yàn)方案：分別改變其中的一個(gè)因素時(shí)，觀察物體能否處于平衡狀態(tài)。
②科學(xué)方法：控制變量法。
③實(shí)驗(yàn)原理：力(非平衡力)能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
討論：實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)讓物體處于哪種平衡狀態(tài)？
被觀察的物體選擇木塊還是小車？
如何探究力的方向變化時(shí)對(duì)二力平衡的影響？
如何探究二力不在同一直線上時(shí)對(duì)二力平衡的影響？
④實(shí)驗(yàn)器材：小車、鉤碼、細(xì)線、定滑輪
⑤操作要點(diǎn)：
A實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使物體處于靜止的平衡狀態(tài)，便于操作。
B被觀察的物體應(yīng)選擇小車，減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
C實(shí)驗(yàn)時(shí)利用定滑輪改變力的方向。
D將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，松手后觀
察小車能否處于平衡狀態(tài)，以探究
二力不在同一直線上時(shí)小車能否處于平衡狀態(tài)。
⑥實(shí)驗(yàn)步驟：
A使二力方向相反并作用在同一
直線上，增減兩端鉤碼的數(shù)目，
觀察小車在什么條件下保持靜止；
B保持兩端鉤碼數(shù)相等，將小車左側(cè)懸掛鉤碼的細(xì)線懸掛至小車右側(cè)，觀察小車能否處于靜止?fàn)顟B(tài)；
C保持兩端鉤碼數(shù)相等，把小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使拉力F1和F2不在一條直線上，觀察小車的情況。
（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（5）分析論證：
二力平衡的條件：
①作用在同一物體上；（同體）
②大小相等；（等大）
③方向相反；（反向）
④作用在同一直線上。（共線）
（6）評(píng)估
討論：二力若不在同一物體上作用時(shí)，該物體能否平衡？
找出圖中的平衡力：
站在水平地面上的中學(xué)生
吊燈
勻速上爬的中學(xué)生
沿著平直公路勻速運(yùn)動(dòng)的汽車
v
推著箱子勻速向右運(yùn)動(dòng)
用力推但沒有推動(dòng)
G
F支
G
F
G
f
G
F支
F
f
G
F支
f
F牽
G
F支
f
F
討論：測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小時(shí)，為何用測(cè)力計(jì)拉著木塊沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)？
彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量的拉力為
何等于木塊受到的摩擦力？
測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的原理是什么？
測(cè)力計(jì)顯示的是木塊對(duì)測(cè)力計(jì)的拉力
木塊對(duì)測(cè)力計(jì)的拉力等于測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力(相互作用力)
測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力等于木塊受到的滑動(dòng)摩擦力(平衡力)
測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的原理：二力平衡
討論：如圖，彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量的是物體的重力嗎？
為何彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力？
2．平衡力與相互作用力的異同
一對(duì)平衡力
一對(duì)相互作用力
相同點(diǎn)
大小
相等
方向
相反，且在同一直線上
不同點(diǎn)
受力物體
相同
不同
力的變化
一個(gè)力發(fā)生變化，另一個(gè)力不一定隨著變化
同時(shí)產(chǎn)生
同時(shí)消失
同時(shí)變化
四、二力平衡的應(yīng)用
1．判斷兩個(gè)力是否是一對(duì)平衡力
兩個(gè)力是否“同體”
是
否
排除
狀態(tài)法
條件法
是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)
是否等大、反向、共線
1．各物體的受力情況如圖所示，屬于二力平衡的是（
）
A．
B．
C．
D．
2．如圖所示，星期天小明去海洋館觀看海獅表演，看到海獅將球頂在頭上靜止不動(dòng)．分析此時(shí)受力情況，相互平衡的兩個(gè)力是（
）
A．球受到的重力和海獅對(duì)球的支持力
B．球受到的重力和球隊(duì)海獅的壓力
C．地面對(duì)海獅的支持力和海獅對(duì)地面的壓力
D．海獅的重力和海獅對(duì)地面的壓力
四、二力平衡的應(yīng)用
2．利用力的平衡計(jì)算物體受力大小。
靜止或勻速直線
運(yùn)動(dòng)(平衡狀態(tài))
物體
受力平衡
物體所受合力為零
（列出力的平衡式并計(jì)算力的大小）
G
F支
F-G=0或F=G
G
F
靜止：
F=G
勻速上升：
F=G
勻速下降：
F=G
寫出圖中所示物體力的關(guān)系式。
用力推但沒有推動(dòng)
G
F支
f
F
f=F牽、F支=G
f=F、F支=G
沿著平直公路勻速運(yùn)動(dòng)的汽車
G
F支
f
F牽
用細(xì)線吊著鐵塊浸沒在水中
G
F拉
F浮
F浮+F拉=G
四、二力平衡的應(yīng)用
3．根據(jù)物體受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。
物體受平衡力作用
合力為零
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
物體受非平衡力作用
合力不為零
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變
速度或方向改變或同時(shí)改變
1．下列說法中不正確的是（
）
A．物體受力平衡或不受力時(shí)，一定處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B．物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，不一定受到外力作用
C．物體受到外力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變
D．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，一定受到外力作用
2．小李同學(xué)拋出后的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，忽略空氣阻力，拋出后的實(shí)心球由于（
）
A．不受力，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變
B．不受力，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變
C．受到推力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變
D．受到重力的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變
力的平衡
平衡狀態(tài)
平衡力
力的合成
二力平衡
二力平衡的應(yīng)用
探究二力平衡的條件
合力與分力
同一直線上二力的合成
二力平衡的條件
力的平衡
靜止
勻速直線運(yùn)動(dòng)
同體
等大
反向
共線

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