教育专题：二力平衡课件.ppt

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1、 第一节第一节 二力平衡二力平衡袁灶初中物理备课组袁灶初中物理备课组导导 学学 设设 计计思考思考1：桌面上处于静止状态的书受哪些力的作用？处于什：桌面上处于静止状态的书受哪些力的作用？处于什么状态？么状态？思考思考2：汽车在平直的公路上匀速行驶时受哪些力的作用？：汽车在平直的公路上匀速行驶时受哪些力的作用？处于什么状态？处于什么状态？思考思考3：用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，：用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，此时木块受哪些力的作用？处于什状态？此时木块受哪些力的作用？处于什状态？分析：静止在桌面上的书受到竖直向下的重力和桌子对它竖直向分析：静止在桌面上的书受到竖直向

2、下的重力和桌子对它竖直向上的支持力；在平直的公路上匀速行驶时，汽车在水平方向上受上的支持力；在平直的公路上匀速行驶时，汽车在水平方向上受牵引力和摩擦阻力，在竖直方向上受重力和支持力；用弹簧测力牵引力和摩擦阻力，在竖直方向上受重力和支持力；用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，木块在水平方向上受拉力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，木块在水平方向上受拉力和摩擦力，在竖直方向上受重力和支持力。和摩擦力，在竖直方向上受重力和支持力。问题问题1 1：平衡状平衡状态态包括包括_状状态态和和_状状态态，即，即某一物体某一物体处处于平衡状于平衡状态时态时，要么是静止状，要么是静止状态态，要么是匀速直，

3、要么是匀速直线线运运动动状状态态。物体。物体处处于平衡状于平衡状态态，也就是，也就是说说物体的运物体的运动动状状态态_，即，即物体所受各力改物体所受各力改变变物体运物体运动动状状态态的的总总作用效果作用效果为为_。问题问题2 2：物体在两个力作用下物体在两个力作用下处处于平衡状于平衡状态态，我，我们们就就说这说这两个两个力相互平衡，力相互平衡，简简称称_。二力平衡二力平衡静止静止匀速直线运动匀速直线运动不变不变零零根据书本基本概念完成下面问题根据书本基本概念完成下面问题探究二力平衡条件探究二力平衡条件1，提出问题，提出问题静止状态下的二力平衡满足什么条件？2，作出猜想，作出猜想提示：从力的三要

4、素考虑。大小大小方向方向作用点位置作用点位置3，设计实验，设计实验实验中用什么方法探究？控制变量法控制变量法准准备实验备实验装置，用方形塑料片装置，用方形塑料片(质质量小些的好量小些的好)作作为为受力物体，受力物体，将塑料片的两个将塑料片的两个对对角分角分别别用用线线穿穿过过并并结结牢，牢，线线的另两端的另两端绕过绕过演示板演示板上的滑上的滑轮轮并挂上并挂上钩码钩码。步步骤骤1 1：如：如图图9 91 12 2甲所示，按住塑料片，两端分甲所示，按住塑料片，两端分别别挂上不等挂上不等重的重的钩码钩码，放手后，塑料片，放手后，塑料片_。探究二力平衡条件探究二力平衡条件向左运动向左运动一、一、二力平

5、衡二力平衡步步骤骤2 2：如：如图图乙所示，两乙所示，两边边挂等重的挂等重的钩码钩码，将塑料片扭，将塑料片扭转转一一定的角度，使二力不在同一条直定的角度，使二力不在同一条直线线上，放手后，塑料片将上，放手后，塑料片将_。步步骤骤3 3：步：步骤骤3 3中的塑料片最后将静止，如中的塑料片最后将静止，如图图丙所示；按住丙所示；按住塑料片，在两塑料片，在两边边增挂等重的增挂等重的钩码钩码，放手后，塑料片将保持，放手后，塑料片将保持_。步步骤骤4 4：在上述探究基：在上述探究基础础上再沿如上再沿如图图丁所示虚丁所示虚线线将塑料片一将塑料片一剪剪为为二，平衡被破坏，二，平衡被破坏，钩码钩码、塑料片都、塑

6、料片都_。转动静止落下一、一、二力平衡二力平衡分析与分析与论证论证：步：步骤骤1 1说说明，大小不相等的两个力不能使物明，大小不相等的两个力不能使物体平衡；步体平衡；步骤骤2 2说说明，大小相等、方向相反、不在同一条直明，大小相等、方向相反、不在同一条直线线上的两个力不能使物体平衡；步上的两个力不能使物体平衡；步骤骤3 3说说明，大小相等、方向相明，大小相等、方向相反且作用在同一条直反且作用在同一条直线线上的两个力使物体上的两个力使物体处处于平衡状于平衡状态态；步；步骤骤4 4说说明，二力平衡明，二力平衡还还有一个重要的前提：即两个力一定要作有一个重要的前提：即两个力一定要作用在同一个物体上。

7、用在同一个物体上。二力平衡条件：二力平衡条件：当作用在同一物体上的两个力，大小相等，方当作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反且在同一直线上向相反且在同一直线上（同体，等大，反向，共线）（同体，等大，反向，共线）一、一、二力平衡二力平衡问题问题1 1：因因为为卡片的卡片的_很小，卡片的很小，卡片的_远小于钩码对卡远小于钩码对卡片的拉力，所以卡片的重力可忽略不计。片的拉力，所以卡片的重力可忽略不计。问题问题2 2：在判断二力平衡在判断二力平衡时时，一定要注意相互平衡的两个力与，一定要注意相互平衡的两个力与相互作用的两个力的区相互作用的两个力的区别别，二者最明，二者最明显显的区的区别别是：二

8、力平衡的两是：二力平衡的两个力是作用在个力是作用在_物体上的，而相互作用的两个力是作用在物体上的，而相互作用的两个力是作用在_的物体上的。的物体上的。问题问题3 3：判断一个物体受到的两个力是不是平衡力，我判断一个物体受到的两个力是不是平衡力，我们们可以可以通通过过两种方法：一是根据物体的两种方法：一是根据物体的_判断，如果物体在力的判断，如果物体在力的作用下，保持静止状作用下，保持静止状态态或匀速直或匀速直线线运运动动状状态态(与速度大小无关与速度大小无关)，则则物体受到的力一定是平衡力；二是根据物体受到的力一定是平衡力；二是根据_来判断，如果来判断，如果物体受到的两个力大小相等、方向相反、

9、作用在同一直物体受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线线上，上，这这两个力一定是平衡力。需要注意的是，两个力一定是平衡力。需要注意的是，这这四个条件缺一不可，四四个条件缺一不可，四个条件中个条件中“作用在同一物体上作用在同一物体上”这这个条件最容易被忽个条件最容易被忽视视。同一同一不同不同运动状态运动状态平衡条件平衡条件质量重力一、一、二力平衡二力平衡应应用用1 1：判断物体是否受力平衡。先确定研究：判断物体是否受力平衡。先确定研究对对象，再分析象，再分析受力情况，若受力情况，若满满足二力平衡的条件，足二力平衡的条件，则则受力平衡；若不受力平衡；若不满满足，足，则则不平衡。不平衡。应应

10、用用2 2：根据一个力的大小、方向，确定另外一个力的大小：根据一个力的大小、方向，确定另外一个力的大小和方向。和方向。二力平衡条件的应用二力平衡条件的应用课课 堂堂 小小 结结一、一、二力平衡二力平衡应应 用用 示示 例例类型一二力平衡类型一二力平衡一、一、二力平衡二力平衡 例例1 1如图如图9 91 13 3所示，茶杯静止在水平桌面上，以下属所示，茶杯静止在水平桌面上，以下属于一对平衡力的是于一对平衡力的是()A A茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力B B茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力C C茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持

11、力茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力D D茶杯受到的重力与桌子受到的重力茶杯受到的重力与桌子受到的重力一、一、二力平衡二力平衡 解析解析 B B茶杯静止在水平桌面上，在水平方向上不受力，茶杯静止在水平桌面上，在水平方向上不受力，在竖直方向上茶杯受到重力与桌面对它的支持力，这两个力属在竖直方向上茶杯受到重力与桌面对它的支持力，这两个力属于一对平衡力。于一对平衡力。点评点评 根据茶杯处于平衡状态判断它受几个力的作用是解根据茶杯处于平衡状态判断它受几个力的作用是解决问题的关键，物体如果处于平衡状态，则它所受的力一定是决问题的关键，物体如果处于平衡状态，则它所受的力一定是平衡力。平衡力。探究二力平衡

12、条件探究二力平衡条件一、一、二力平衡二力平衡 例例2如图如图9 91 14 4甲所示是小华同学探究二力平衡条件时甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。的实验情景。(1)(1)小华将系于小卡片小华将系于小卡片(重力可忽略不计重力可忽略不计)两对角的线分别跨两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向上的两个拉力方向_，并通过调整，并通过调整_来改变来改变拉力的大小。拉力的大小。相反相反钩码的数量钩码的数量一、一、二力平衡二力平衡(2)(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手当小卡片

13、平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片后小卡片_(_(选填选填“能能”或或“不能不能”)平衡。设计此实验平衡。设计此实验步骤的目的是探究步骤的目的是探究_。(3)(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图甲所示情况下，小华下一步的操作是：如图甲所示情况下，小华下一步的操作是：_ _。(4)(4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是其主要原因是

14、_。A A减小摩擦力对实验结果的影响减小摩擦力对实验结果的影响B B小卡片是比较容易获取的材料小卡片是比较容易获取的材料C C容易让小卡片在水平方向上保持平衡容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D D小卡片容易扭转小卡片容易扭转不能不能不在同一条直线上的两个力能否平衡不在同一条直线上的两个力能否平衡把小卡片一剪两半把小卡片一剪两半A A一、一、二力平衡二力平衡 解析解析(1)(1)由图可知，两个拉力沿相反的方向拉小卡片，由图可知，两个拉力沿相反的方向拉小卡片，拉力的大小可以根据所挂钩码的数量进行控制。拉力的大小可以根据所挂钩码的数量进行控制。(2)(2)我们旋转小我们旋转小卡片，使小卡片受力不在

15、同一直线上，然后观察小卡片是否平卡片，使小卡片受力不在同一直线上，然后观察小卡片是否平衡，是为了探究不在同一条直线上的两个力是否平衡。衡，是为了探究不在同一条直线上的两个力是否平衡。(3)(3)为验为验证平衡力是否作用在同一个物体上，只需将小卡片一剪两半，证平衡力是否作用在同一个物体上，只需将小卡片一剪两半，观察小卡片是否平衡即可。观察小卡片是否平衡即可。(4)(4)实验中选择小卡片，主要原因是实验中选择小卡片，主要原因是可以不考虑小卡片的重力，减小摩擦力对实验的影响。可以不考虑小卡片的重力，减小摩擦力对实验的影响。点评点评 在进行实验时，要尽量选用更合理的方法和器材以在进行实验时，要尽量选用

16、更合理的方法和器材以排除不必要的因素对实验效果的影响。排除不必要的因素对实验效果的影响。类型三二力平衡条件的应用类型三二力平衡条件的应用一、一、二力平衡二力平衡 例例3 3在水平桌面上有一质量为在水平桌面上有一质量为1 kg1 kg的长方体。用的长方体。用4 N4 N的的水平拉力向右拉，长方体静止不动，此时它所受的摩擦力为水平拉力向右拉，长方体静止不动，此时它所受的摩擦力为_N_N；拉力增大至；拉力增大至6 N6 N时，长方体做匀速直线运动；若拉时，长方体做匀速直线运动；若拉力增大至力增大至8 N8 N时，长方体所受的摩擦力为时，长方体所受的摩擦力为_N_N。4 46 6一、一、二力平衡二力平

17、衡 解析解析(1)(1)当长方体受当长方体受4 N4 N的拉力时，长方体处于静止状态，的拉力时，长方体处于静止状态，在水平方向上受到平衡力的作用，即拉力与桌面对长方体的摩在水平方向上受到平衡力的作用，即拉力与桌面对长方体的摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的条件，这两个力大小相等，擦力是一对平衡力，根据二力平衡的条件，这两个力大小相等，所以摩擦力为所以摩擦力为4 N4 N。(2)(2)当长方体所受拉力增至当长方体所受拉力增至6 N6 N时，它做匀速时，它做匀速直线运动，在水平方向上受到平衡力的作用，即拉力与桌面对直线运动，在水平方向上受到平衡力的作用，即拉力与桌面对长方体的摩擦力是一对平衡力，根

18、据二力平衡的条件，这两个长方体的摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的条件，这两个力大小相等，所以此时的摩擦力为力大小相等，所以此时的摩擦力为6 N6 N。(3)(3)当拉力增大至当拉力增大至8 N8 N时，时，由于接触面所受压力和粗糙程度没有改变，故长方体所受摩擦由于接触面所受压力和粗糙程度没有改变，故长方体所受摩擦力不变，仍为力不变，仍为6 N6 N。课后练习课后练习一、一、二力平衡二力平衡1 1挂在挂在树树上的苹果，静止上的苹果，静止时时受到的一受到的一对对平衡力是平衡力是()A A苹果受到的重力和苹果苹果受到的重力和苹果对树对树的拉力的拉力B B苹果受到的重力和苹果受到的重力和树树受到的重

19、力受到的重力C C苹果苹果对树对树的拉力和的拉力和树对树对苹果的拉力苹果的拉力D D苹果受到的重力和苹果受到的重力和树对树对苹果的拉力苹果的拉力 解析解析 D D作作为为一一对对平衡力需同平衡力需同时时具具备备四个条件，即大小相等、四个条件，即大小相等、方向相反、作用在同一物体上且作用在同一直方向相反、作用在同一物体上且作用在同一直线线上。上。A A、B B、C C选项选项中中的两个力都没有作用在同一物体上，故不是一的两个力都没有作用在同一物体上，故不是一对对平衡力，只有平衡力，只有D D选项选项中苹果受到的重力和中苹果受到的重力和树对树对苹果的拉力符合二力平衡的条件。苹果的拉力符合二力平衡的

20、条件。一、一、二力平衡二力平衡2 2如如图图9 91 15 5所示，下列物体所受到的两个力彼此平衡的是所示，下列物体所受到的两个力彼此平衡的是()解析解析 C C选项选项A A不不满满足足“共共线线”的条件；的条件；选项选项B B不不满满足足“反向反向”的条件；的条件；选项选项D D不不满满足足“等大等大”的条件；只有的条件；只有选项选项C C符合二力平衡符合二力平衡的四个条件的四个条件“同物、等大、反向、共同物、等大、反向、共线线”。故正确答案。故正确答案为为C C。一、一、二力平衡二力平衡3 3如如图图9 91 16 6所示，放手后，所示，放手后，纸纸片不能保持静止，片不能保持静止，这样这

21、样的操的操作是作是为为了探究物体在平衡状了探究物体在平衡状态态下所受的两个力下所受的两个力()图图9 91 16 6A A大小是否相等大小是否相等 B B方向是否相反方向是否相反C C是否作用在同一物体上是否作用在同一物体上 D D是否作用在同一直是否作用在同一直线线上上一、一、二力平衡二力平衡 解析解析 D D卡片静止后，把卡片转动一个角度，钩码对卡卡片静止后，把卡片转动一个角度，钩码对卡片的拉力不在同一直线上，松手后观察卡片是否保持平衡状态，片的拉力不在同一直线上，松手后观察卡片是否保持平衡状态，这是为了验证两个力不在同一直线上时，小卡片是否平衡。故这是为了验证两个力不在同一直线上时，小卡

22、片是否平衡。故选项选项D D正确。正确。一、一、二力平衡二力平衡4 4如如图图9 91 17 7所示，所示，货货物受到的重力物受到的重力为为8 8104 N104 N，钢丝绳对钢丝绳对它的拉力它的拉力为为8 8104 N104 N，则货则货物在空中所物在空中所处处的状的状态态是是()图图9 91 17 7A A一定一定处处于静止状于静止状态态B B一定一定处处于匀速上升状于匀速上升状态态C C一定一定处处于匀速下降状于匀速下降状态态D D以上三种状以上三种状态态都有可能都有可能一、一、二力平衡二力平衡 解析解析 D D货物受到的重力和拉力是一对平衡力，所以货货物受到的重力和拉力是一对平衡力，所以货物将保持静止状态或匀速直线运动状态。物将保持静止状态或匀速直线运动状态。5 5如图如图9 91 18 8所示，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下所示，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，已知人和伞的总重为降，已知人和伞的总重为750 N750 N，则人和伞受到的阻力大小为，则人和伞受到的阻力大小为_N_N，方向是，方向是_。750750竖直向上竖直向上一、一、二力平衡二力平衡6 6在图在图9 91 19 9中画出悬挂着的吊灯的受力示意图中画出悬挂着的吊灯的受力示意图(图中的图中的“”“”表示吊灯的重心表示吊灯的重心)。答案答案 如如图图9 91 11010所示所示