第八章 运动和力 第2节 二力平衡

第八章 运动和力第2节 二力平衡

学习目标1 23平衡现象 探究二力的平衡条件 二力平衡条件的应用

生活中常见的平衡现象

匀速行驶的汽车、举重 、 吊灯、 军用直升机吊起坦克悬在空中、 匀速或静止的航母，受力都是平 衡的。

实验探究—二力平衡的条件器材：光滑水平桌面、小 车、砝码盘、砝码、细线。 步骤： 1. 观察两边砝码不相等 时的情况。 2. 观察两边砝码相等但 小车运动的情况。 3. 观察两边砝码相等小 车静止的情况。 4. 观察两边砝码相等小 车扭动的情况。

记录表格二力大小 不相等 相等 相等 相等 二力方向 关系 是否在一 条直线 运动状态是否改变

反反 反

是是 是

变，开始加速不变，保持匀速运动 不变、保持静止 变，由静止开 始扭转运动

反

是

结论：作用在同一物体上的两个力，如果大 小相等方向相反，并且在同一直线上，这 两个力就彼此平衡(称为一对平衡力)。

问题讨论 问题1:一对平衡力，使 物体平衡时保持的是什么 状态？ 问题2:一对平衡力中的 两个力，可以都很大也可 以都很小，作用在同一物 体上效果一样吗？ 问题3:如果作用的是一 个容易发生形变的物体呢？回答1:静止或匀速直线 运动状态——即平衡状态 回答2:在改变运动状态 方面是一样的。 回答3:两力越大越容易 使物体发生形变。

(三)二力平衡条件的应用 问题1:测力计拉重物的 力与重物的重力是二力平 问题1:用弹簧测力计 衡，等大反向，而重物拉 测量物体重力的原理是 测力计出现读数的力与测 什么？ 力计拉重物的力是相互作 用的一对力，也等大反向， 问题2:桌面上的花瓶 故秤的读数等于重力大小。 受到的平衡力是什么？ 花瓶还对桌子施了什么 问题2:重力与桌面的支 力？ 持力，花瓶对桌面有压力。 问题3:吊灯受到了哪 问题3:重力与吊线的拉 些力？是什么关系？ 力，是一对平衡力。

(三)二力平衡条件的应用 问题4:水平方向，牵 问题4:水平路面上匀 引力与阻力是一对平 速运动的汽车，会受到 衡力；竖直方向，重 哪些力？哪些是相互平 力与路面支持力是一 衡的？ 对平衡力。 问题5:跳伞表演时， 连人带伞总重力是103N, 问题5:1. 空气阻力 与重力是一对平衡力， 则匀速下落时空气阻力 有多大？如果竖直向下 等大反向，即重力也 越走越慢，空气阻力比 是103N; 重力大还是小？ 如果运动变慢，不是 匀速运动，受力就不 平衡，阻力大于重力。

例题1:下述关于二力平衡的问题，哪些分析是 正确的？ A.从高空竖直下落的雨滴接近地面时

已匀速运动， 它受到的力是一对平衡力。 B.利用火箭发射卫星，开始时发动机喷气获得向 上的推力与火箭的重力是平衡的。 C.月球绕地球匀速转动，它受到的地球的引力和 太阳的引力，这二力是平衡的。 D.木块浮在水面上静止，它受到的水的浮力与重 力等大反向。A.正确 B.错。开始时向上加速，受力不平衡。 C.错。月球不是匀速直线运动，主要受地球的引力做曲线运动。 D.正确。

(四)一对平衡力与相互作用的力 有什么区别？比较相互作用 力

大小 方向 共线 同 反 是

受力 性质 物体

效果 不定

两个

同

平衡力

同

反

是

一个

不同

平衡

应用练习 1、如图，台灯的重力是5N,则它放在桌面 上时对桌面的压力多大？方向如何？它受 桌面的支持力多大？方向如何？ 这三个力中哪两个是平衡力？ 哪两个力是相互作用的？ 请作图画出这三个力。

练习解析： 1、对桌面压力F1=5N向下；受桌面支持力 F2=5N方向向上。 重力G与支持力F2是一对平衡力。 压力F1与支持力F2是 相互作用的一对力。力的图示如图。

应用练习 2、一人用绳子将一桶水从井底匀速提上井 口的过程中，如果水和桶的总质量是30kg, 则人要用多大的拉力拉绳子？(不计绳的 重力，g取10N/kg)并分析这一过程中的平 衡力和相互作用力。

练习解析 2、人拉绳子的力F1与水桶拉绳子的力F3是 一对平衡力，等大反向；水桶拉绳子的力 F3与绳子拉水桶的力F2是相互作用的一对 力，等大反向；绳子拉水桶的力F2与水桶 的重力G又是一对平衡力，等大反向。 故：人拉力 F1=G=mg=30kg×10N/kg=300N

总结——本课学到了什么? 1. 力的平衡、平衡状态: ①多力平衡 ② 二力平衡 2. 二力平衡条件: ①内容 ②理解 3. 二力平衡条件的应用 4. 拓展：力的分析，比较二力平衡与相互 作用的两个力