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1、第七章 运动和力7.4 探究物体受力时怎样运动 思考:这些物体各处于什么状态?它们受到力的作用了吗?它们分别受到那些力的作用?叠放的笔记本叠放的笔记本静止静止静止静止支G压停在树枝上小鸟停在树枝上小鸟F支支G阻G匀速下降的的降落伞匀速下降的的降落伞匀速直线运动匀速直线运动水平匀速行驶的汽车水平匀速行驶的汽车F阻阻F牵牵匀速直线运动匀速直线运动平衡状态平衡状态:物体处于:物体处于静止静止和和匀速直线运动匀速直线运动的状态叫做平衡状态的状态叫做平衡状态 为什么受到力的作用时,物体也能保持静止状态或者匀速直线运动状态?力的作用效果相互抵消力的作用效果相互抵消F支支G什么是二力平衡 一个物体在几个力的
2、作用时,如果保持静止状态或做匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡或者说物体处于平衡状态。支G压F支支GF阻阻F牵牵阻G静止静止静止静止匀速直线运动匀速直线运动匀匀速速直直线线运运动动两个力二力平衡平衡力平衡力F支支G在什么情况下这两个力相互平衡呢?两个力应该在同一物体上假设猜想:两个力的大小可能要相等 两个力的方向可能要相反 两个力可能要在一条直线上 思考:一个物体只受两个力,这两个力一定能使这个物体处于平衡状态吗?实验:探究二力平衡的条件设计实验一:思考一:研究哪两个力?如何研究?思考二:水平方向是否只受两个力?思考三:现在该如何设计实验呢?控制变量法控制变量法 二、探究二力平衡的条件
3、二、探究二力平衡的条件猜想:两个力的大小 可能要相等猜想:两个力的方向 可能要相反猜想:两个力可能要在一条直线上二、探究二力平衡的条件二、探究二力平衡的条件细绳细绳方向方向大小大小钩钩码重力码重力定滑轮的作用:改变力的方向用小车代替木块以及光滑的水平面的作用:减小摩擦力的影响二、探究二力平衡的条件二、探究二力平衡的条件还有能减小摩擦减小摩擦力力对实验影响更好的方案?消除摩擦力的影响实验:探究二力平衡的条件实验步骤:用手抓住卡片不动,在两边的两个托盘上放上质量不同的砝码,即 F1 F2 时,放手后观察卡片运动状态的变化。实验卡片在水平方向所受二力的情况运动状态是否改变大小方向是否在同一直线是否作
4、用在同一物体1不相等相反是是是实验:探究二力平衡的条件实验步骤:用手按住小车不动,在两边的两个托盘上放上质量相同的砝码,即 F1=F2 时,放手后观察小车运动状态的变化。实验卡片在水平方向所受二力的情况运动状态是否改变大小方向是否在同一直线是否作用在同一物体2相等相反是是否实验:探究二力平衡的条件实验步骤:用手抓住卡片不动,把两个托盘放在卡片的同一侧,加入相等的砝码,即卡片受到大小方向相同的两个力,放手后观察卡片运动状态的变化。实验卡片在水平方向所受二力的情况运动状态是否改变大小方向是否在同一直线是否作用在同一物体3相等相同是是是实验:探究二力平衡的条件实验步骤:在两个托盘中加相等的砝码,使卡
5、片静止,用手旋转卡片至某一角度,使两个力不作用在同一条直线上,放手后观察卡片运动状态的变化。实验卡片在水平方向所受二力的情况运动状态是否改变大小方向是否在同一直线是否作用在同一物体4相等相反否是是实验:探究二力平衡的条件实验步骤:用剪刀剪开卡片,用手抓住,保证二力大小相等、方向相反,作用在同一直线上,放手后观察两个卡片运动状态的变化。实验卡片在水平方向所受二力的情况运动状态是否改变大小方向是否在同一直线是否作用在同一物体1相等相反是否是实验:探究二力平衡的条件实验记录:实验纸片在水平方向所受二力的情况运动状态是否改变大小方向是否在同一直线是否作用在同一物体1不相等相反是是是2相等相反是是否否3
6、相等相同是是是4相等相反否是是5相等相反是否是保持平衡保持平衡二、探究二力平衡的条件实验结论实验结论:作用在作用在同一物体上同一物体上的两个力,必须的两个力,必须大小相等大小相等、方向相反方向相反、并、并作用作用在同一条直线上在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。,这两个力就彼此平衡。根据下列物体受力情况,判断它们能否处于静止状态,并说明理由。F1 F2 F2 F1 F2 F1F1 F2 F1 F2(a)(b)(c)(d)(e)现在你能判断什么是平衡力了吗?一对平衡力一对平衡力一对相互作用力一对相互作用力实例相同点大小方向不同点 平衡力与相互作用力GFF压F支相等方向相反,并且在同一直线上同一物
7、体上不同物体上F拉拉f 物体匀速直线运动时,处于平衡状态,水平方向受到摩擦力和弹簧测力计对它的拉力,二力平衡,弹簧测力计的示数即为摩擦力大小。用弹簧测力计测量物体所受的摩擦力:根据运动状态求受力:(已知一个力的大小,求出另一个力的大小)二力平衡条件的应用思考:为什么要使物思考:为什么要使物块做匀速直线运动块做匀速直线运动F拉拉G 物体静止时,受到重力和弹簧测力计对它的拉力,二力平衡,弹簧测力计的示数即为重力大小。用弹簧测力计测量物体所受的重力:根据运动状态求受力:(已知一个力的大小,求出另一个力的大小 二力平衡条件的应用思考:为什么要待物思考:为什么要待物体稳定后读数?体稳定后读数?也可以使物
8、体匀速直线运动F支支GF拉拉GF支支GF牵牵F阻阻F支支=GF拉拉=GF支支=GF牵牵=F阻阻 二力平衡条件的应用根据运动状态求受力:(已知一个力的大小,求出另一个力的大小 二力平衡条件的应用根据运动状态求受力:(已知一个力的方向,求出另一个力的方向。)AB思考:还记得悬挂法找重心吗?你知道为什么点O是不规则纸板的重心吗?物体不受力时静止状态或匀速直线运动状态运运动状状态不不变物体受力时静止状态或匀速直线运动状态?平衡力?合力一个成人提水桶用了F的力,两个小孩分别用了F1、F2的力,成人和小孩都把这一桶水提来,使桶与水都为静止状态。F与F1、F2的力的作用效果相同,我们就说F是F1、F2的合力
9、,F1、F2是F的分力如果一个力的作用效果与几个共同的作用效果相同,则这一个力就叫作这几个力的合力。等效替代法等效替代法F1F2F1F2同一直线上的两个力的合力同一直线上的两个力的合力FF同方向的两个力的合力:大小大小F=F1+F2,方向方向与F1、F2的方向相同反方向的两个力的合力:大小大小F=F2F1,(大减小)方向方向与较大的那个力的方向相同思考一:一对平衡力的合力为多少?思考二:你学会了吗?让我们一起尝试分析粉笔的受力吧!非平衡力和物体运动状态的变化 小车停放在光滑水平桌面上,当在盘中放一个砝码时,小车在绳子拉力作用下,会如何运动?小车将由静止变为运动,并且小车运动的速度会越来越快。运
10、动状态发生改变运动状态发生改变合力不为零合力与运动方向相同,会使物体运动速度越来越快。让小车从斜面某一高度滚到纸板铺垫的水平面上,在摩擦力的作用下,小球的运动状态将怎样变化?小车到达水平面后,运动速度将会慢慢减小,最终会停下来。非平衡力和物体运动状态的变化运动状态发生改变运动状态发生改变合力与运动方向相反,会使物体运动速度越来越慢。做曲线运动非平衡力和物体运动状态的变化 将一小球沿斜上方抛到空中,由于受到重力作用,小球在空中的运动路径时怎样的?它的运动状态是否改变?v运动状态发生改变运动状态发生改变合力与运动方向不在一条直线上,会使物体运动的方向发生变化。概括:物体受非平衡力的作用,运动状态发
11、生改变。思考:刚分析粉笔受力还记得吗?现在来根据受力推测粉笔的运动状态变化吧!F阻阻G当阻力大小等于重力大小时,跳伞运动员将匀速下落。非平衡力和物体运动状态的变化在下列事例中,受平衡力作用的物体是()A.正在圆形轨道上运动的过山车B.减速进站的火车C.腾空而起正在加速上升的火箭D.在马路上匀速直线行驶的汽车D受平衡力的物体,物体处于平衡状态平衡状态:静止、匀速直线运动如图,F1和F2是物体所受的方向相反的两个力,其中这两个力平衡的是()BD二力平衡的条件:同体、等大、反向、共线ABCDF1=2NF2=2NF1=10NF2=10NF1=10NF1=9NF1=5NF2=5N二力平衡的条件什么是二力平衡探究物探究物体受力体受力时怎样时怎样运动运动 一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或做匀速直线运动,我们就说这两个力相互平衡,或者说物体处于二力平衡状态。大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,作用于同一物体。非平衡力和物体运动状态的变化受平衡力:静止或做匀速直线运动。受非平衡力:运动状态发生改变。