《二力平衡》备课讲义

1、PAGE7第八章运动和力第2节二力平衡知识点1:二力平衡平衡状态物体保持静止状态或匀速直线运动状态统称为平衡状态二力平衡的条件同体作用在同一物体上共线作用在同一直线上等值大小相等反向方向相反拓展延伸平衡力和相互作用力的区别相同点大小相等,方向相反,作用在同一直线上不同点受力物体不同:平衡力作用于同一物体,相互作用的力作用于两个不同物体【例】如图1所示,教室里悬挂着的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是图1A悬绳对吊灯的拉力B天花板对悬绳的拉力C吊灯对悬绳的拉力D悬绳对天花板的拉力答案：A点拨：悬绳对吊灯的拉力和吊灯受的重力,符合二力平衡的条件,因此它们是一对平衡力;天花板对悬绳的拉力和吊灯

2、受的重力,二力作用在两个物体上,因此不是平衡力;吊灯对悬绳的拉力和吊灯受到的重力,二力作用在两个物体上,并且方向相同,因此不是平衡力;悬绳对天花板的拉力和吊灯受到的重力,二力的方向相同,并且作用在两个物体上,因此不是平衡力。知识点2:二力平衡的应用判断方向知道一个力的方向,就可以确定另一个力的方向判断大小知道一个力的大小,就可以确定另一个力的大小判断状态运动状态不变受非平衡力运动状态改变易错警示对平衡力和牛顿第一定律要综合起来理解,否则容易出现错误认识。错误1:物体受力一定运动。分析:如果物体受平衡力作用,可能保持静止状态。错误2:物体运动一定受力。分析:如果物体做匀速直线运动,可能不受力。错

3、误3:物体静止一定受力。分析:物体静止时可能受平衡力,也可能不受力。【例】如图2所示,重2N的物理课本静止放在桌子上,桌面对它向上的支持力是N。图2答案：2点拨：由于物理课本静止,因此重力和支持力是一对平衡力,二者大小相等,因此桌面对物理课本向上的支持力是2N。知识点3:探究二力平衡的条件实验设计实验目的:探究二力平衡的条件。实验器材:小车、砝码、托盘、滑轮、细线。实验步骤:1按图3所示安装器材,在两托盘中加入质量不同的砝码,观察小车的状态;图32在两托盘中加入质量相同的砝码,观察小车的状态;3保持两托盘中砝码的质量相同,将小车在水平桌面上扭转一定角度后释放,观察小车的状态。分析论证实验现象如

4、下表:小车在水平方向所受二力的情况小车的运动状态是否改变大小方向是否在同一直线上不相等相反同一直线改变相等相反同一直线不变相等相反不在同一直线改变分析实验现象可知:作用在小车上的两个力,只有当大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,小车的运动状态才能保持不变,即保持平衡状态,由此得出二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。误差分析选用的小车重力尽量小些,且车轮要旋转自如,否则当两力大小不等时,小车也可能保持静止状态,从而影响实验效果。本实验也可利用轻质的小卡片代替小车,但不可用木块代替小车。【例】在探究“二力平衡的条件”的实验中:1实验装置如图4所示。实验目的是

5、探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。实验中,小车应该处于状态。图42实验中,通过调整来改变F1和F2的大小。3实验中,保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将。答案：1静止2钩码个数3转动点拨：1平衡状态指静止状态或匀速直线运动状态,但实验中很难让小车做匀速直线运动,因此通常让小车静止;2实验中通过调整钩码个数改变F1和F2的大小;3若将小车扭转一个角度,则细线对小车的拉力不在同一直线上,受力不平衡,小车运动状态改变,将会转动。考点1:判断两个力是否是平衡力【例1】关于放在水平桌面上静止的书,下列说法正确的是A书对桌面的压力与桌面对书的支持力是平衡力B书的重

6、力与地面对桌子的支持力是平衡力C书的重力与桌面对书的支持力是相互作用力D书对桌面的压力与桌面对书的支持力是相互作用力答案：D点拨：书对桌面的压力与桌面对书的支持力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上,故是一对相互作用力,选项A错误,D正确;书的重力与地面对桌子的支持力,两个力的大小不相等,且作用在两个物体上,故不是平衡力,选项B错误;书的重力与桌面对书的支持力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,故是平衡力,选项C错误。考点2:探究二力平衡的条件【例2】在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图5所示的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码。图51实验中选择小卡片的目的是填“考虑”或“不考虑”小卡片的重力;探究两个力大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数。2为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:填“挤压”“翻转”或“旋转”小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。3小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有