3.5二力平衡的條件（教學(xué)課件）七年級(jí)科學(xué)下冊(cè)（浙教版）

第5節(jié)

二力平衡的條件第3章運(yùn)動(dòng)和力

科學(xué)浙教版

七年級(jí)下冊(cè)二力平衡01探究二力平衡的條件02應(yīng)用二力平衡的知識(shí)分析、解決簡單的問題；02了解二力平衡及條件，知道二力平衡條件以及物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因；01區(qū)分平衡力與相互作用力；03新課導(dǎo)入牛頓第一定律牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，進(jìn)一步得出：一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。這就是牛頓第一定律。思考：為什么有些物體受力時(shí)，也會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)呢？PART01二力平衡新知講解二力平衡01我們知道，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。我們身邊所有的物體無一例外地都受到力的作用，但為什么仍有許多物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能夠保持不變呢？下面我們來探究一種最簡單的情形?；顒?dòng)1．如圖中的吊燈和貨物各受到幾個(gè)力的作用？2．吊燈和貨物各處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？F拉GGF拉吊燈受到繩子向上的拉力和向下的重力，吊燈處于靜止?fàn)顟B(tài)貨物受到繩子向上的拉力和向下的重力，貨物處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)二力平衡01由以上活動(dòng)可知：物體受力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一定就會(huì)發(fā)生變化。一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就說明這兩個(gè)力是平衡的。物體在受幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。那么這幾個(gè)力的作用效果和不受力時(shí)的效果是一樣的，這幾個(gè)力的作用效果相互抵消，相當(dāng)于不受力。我們就說這幾個(gè)力平衡。若為兩個(gè)力，我們就說這兩個(gè)力“二力平衡”，或這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，我們把靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。二力平衡01平衡力與平衡狀態(tài)的關(guān)系物體受平衡力物體處于平衡狀態(tài)靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)物體不處于平衡狀態(tài)物體不受平衡力二力平衡01若物體運(yùn)動(dòng)的某一刻速度為0（或某一瞬間處于靜止?fàn)顟B(tài)），下一瞬間速度不為0（或不再靜止），這說明物體沒有保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受力不平衡。如被豎直向上拋向空中的物體達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，速度為0，但之后物體向下加速運(yùn)動(dòng)，無法保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受力不平衡，因此并沒有處于平衡狀態(tài)。二力平衡01那么，接下來我們可以先研究一下比較簡單的平衡力的情況，即當(dāng)物體受到兩個(gè)力的作用時(shí)，這兩個(gè)力滿足怎樣的條件時(shí)，才能使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)呢？接下來我們來探究一下二力平衡的條件。探究二力平衡的條件PART02新知講解探究二力平衡的條件02【提出問題】當(dāng)物體受到兩個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，這兩個(gè)力的大小、方向存在什么關(guān)系它們?cè)谝粭l直線上嗎【實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象分析】1.用如圖甲所示的裝置，在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，此時(shí)塑料板兩側(cè)受到的拉力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。放開塑料板后，觀察現(xiàn)象：可看到塑料板將。2.如圖甲，在兩邊的繩套上掛不等重的鉤碼，此時(shí)塑料板兩側(cè)受到的拉力大小不相等、方向相反、作用在同一條直線上。放開塑料板后，可看到塑料板將會(huì)向鉤碼（填“重”或“輕”）的一側(cè)運(yùn)動(dòng)。保持靜止重分析2：塑料板左右兩側(cè)受力方向相反，在同一條直線上，但大小不同，塑料板不能處于平衡狀態(tài)。分析1：塑料板左右兩側(cè)受力大小相同，方向相反，在同一條直線上，塑料板處于平衡狀態(tài)。探究二力平衡的條件023.如圖乙，在兩邊繩套上掛等重的鉤碼，將塑料板稍向下移動(dòng)，此時(shí)塑料板兩側(cè)受到的拉力雖然大小相等，但方向并非嚴(yán)格相反，且兩個(gè)力沒有作用在一條直線上。放開塑料板后，可看到塑料板會(huì)

。4.如圖丙，在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，并將塑料板扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使塑料板兩側(cè)繩子相互平行，此時(shí)塑料板兩側(cè)受到的拉力雖然大小相等、方向相反，卻不在一條直線上。放開塑料板后，可看到塑料板會(huì)

。向上運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)分析3：塑料板受到的兩個(gè)拉力大小相同，方向不相反，塑料板不能處于平衡狀態(tài)。分析4：塑料板左右兩側(cè)受力大小相同，方向相反，但不在一條直線上，塑料板不能處于平衡狀態(tài)。探究二力平衡的條件02【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過實(shí)驗(yàn)可以得出：作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上，那么這兩個(gè)力就相互平衡。【注意事項(xiàng)】（1）實(shí)驗(yàn)中的滑輪需要轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，且使用輕質(zhì)塑料片，以減小阻力和重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；（2）實(shí)驗(yàn)中選擇讓塑料板處于靜止?fàn)顟B(tài)作為平衡狀態(tài)，是因?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易控制。故雖然上述結(jié)論是在物體靜止的情形時(shí)得出的，但它也同樣適用于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的情形；（3）實(shí)驗(yàn)中將塑料板扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度再釋放是為了使兩個(gè)力不在同一條直線上，該步驟是為了驗(yàn)證二力平衡的條件：兩個(gè)力作用在同一條直線上；（4）該實(shí)驗(yàn)采用控制變量法。探究二力平衡的條件02作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一條直線上，這兩個(gè)力就達(dá)到二力平衡，此時(shí)物體處于平衡狀態(tài)。簡記：同體、等大、反向、共線。F=5NF=5N探究二力平衡的條件02下面四個(gè)物體所受的兩個(gè)力平衡嗎？為什么？同體、等大、反向，但不共線，二力不平衡同體、反向、共線，但不等大，二力不平衡反向、共線、等大，但不同體，二力不平衡同體、反向、共線、等大，二力平衡探究二力平衡的條件02二力平衡的判斷1.根據(jù)二力平衡條件判斷：大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上。2.根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷：物體是否處于平衡狀態(tài)，即物體是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。探究二力平衡的條件02二力平衡的應(yīng)用1.彈簧測(cè)力計(jì)原理使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力，這是依據(jù)物體受到平衡力，物體的重力等于彈簧的彈力，F(xiàn)=G。GF探究二力平衡的條件022.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力分析如用彈簧測(cè)力計(jì)向右拉物體，若物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體所受阻力和拉力相等；若物體減速運(yùn)動(dòng)，則阻力大于拉力；若物體加速運(yùn)動(dòng)，則拉力大于阻力?？筛鶕?jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)物體進(jìn)行受力分析。探究二力平衡的條件02平衡力與相互作用力的區(qū)別等大反向共線作用在同一物體上作用在不同物體上平衡力相互作用力木塊受到的桌面的支持力和花瓶受到的重力是一對(duì)平衡力木塊受到桌面的支持力和木塊對(duì)桌面的壓力是一對(duì)相互作用力探究二力平衡的條件02思考與討論1.將一只筆筒（連同筆）靜止放在水平桌面上。在以下幾個(gè)相關(guān)的力中，哪兩個(gè)力是一對(duì)相互平衡的力？哪兩個(gè)力是相互作用力？①筆筒受到的重力?②筆筒對(duì)桌面的壓力?③桌面對(duì)筆筒的支持力2.請(qǐng)由第1題說說你是如何辨別一對(duì)平衡力和一對(duì)相互作用力的。①筆筒受到的重力作用在筆筒上，②筆筒對(duì)桌面的壓力作用在桌面上，③桌面對(duì)筆筒的支持力作用在筆筒上。根據(jù)平衡力的特點(diǎn)可知，①筆筒受到的重力與③桌面對(duì)筆筒的支持力是一對(duì)平衡力；根據(jù)相互作用力的特點(diǎn)可知，②筆筒對(duì)桌面的壓力與③桌面對(duì)筆筒的支持力是一對(duì)相互作用力。課堂練習(xí)典例1關(guān)于排球運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員發(fā)球時(shí)，手對(duì)排球的力大于排球?qū)κ值牧.排球離手后，仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槭艿饺说耐屏.沿弧線自由飛行的排球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，不受任何力D.排球落地后在水平地面滾動(dòng)時(shí)，它的重力和地面對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力D課堂練習(xí)【解析】A.運(yùn)動(dòng)員發(fā)球時(shí)，手對(duì)排球的力等于排球?qū)κ值牧?，故A錯(cuò)誤；B.排球離手后，仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)榕徘蚓哂袘T性繼續(xù)保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C.沿弧線自由飛行的排球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，受重力和空氣的阻力，故C錯(cuò)誤；D.排球落地后，它受到重力和地面對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力，故D正確。故選D。課堂練習(xí)典例2全民運(yùn)動(dòng)已經(jīng)成為社會(huì)熱點(diǎn)。如圖所示，小科在水平冰面上滑冰車時(shí)，用釬子用力杵冰面，冰車加速向前滑行，但停止用力后會(huì)慢慢停下來，不計(jì)空氣阻力。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是（）A.冰車加速向前滑行是由于釬子給冰面的力大于冰面給釬子的力B.小科停止用力后，冰車能繼續(xù)向前滑行是因?yàn)楸囀艿綉T性力C.扔掉釬子，冰車?yán)^續(xù)滑行，冰車受到阻力和地面對(duì)冰車的支持力是一對(duì)平衡力D.停止用力后，若一切外力都消失，則小科和冰車一起向前做勻速直線運(yùn)動(dòng)D課堂練習(xí)【解析】A.釬子給冰面的力和冰面給釬子的力是一對(duì)相互作用力，大小相等，故A錯(cuò)誤；B.小科停止用力后，冰車能繼續(xù)向前滑行是因?yàn)楸嚲哂袘T性，慣性不是力，不能說受到慣性力。故B錯(cuò)誤；C.扔掉釬子，冰車?yán)^續(xù)滑行，冰車受到的重力和地面對(duì)冰車的支持力是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤；D.停止用力后，若一切外力都消失，根據(jù)牛頓第一定律可知，小科和冰車一起向前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D。課堂練習(xí)典例3雨滴自高空由靜止開始落下，已知雨滴在下落過程中所受的空氣阻力隨其運(yùn)動(dòng)速度增大而增大，在整個(gè)下落過程中（）A.先加速下落，后減速下落B.開始下落后立即勻速運(yùn)動(dòng)，最后加速下落C.先加速下落，中間勻速下落，最后減速下落D.先加速下落，后勻速下落D課堂練習(xí)【解析】雨滴開始下落的時(shí)候，速度很小，阻力也小，重力的方向豎直向下，阻力的方向向上，故重力和阻力的合力方向向下，故雨滴做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增加，阻力也越來越大，當(dāng)阻力增加到和重力相等的時(shí)候，雨滴做勻速運(yùn)動(dòng)。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。課堂練習(xí)典例4如圖甲所示是小正同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。（1）小正將系于小卡片（重力可忽略不計(jì)）兩端的線分別跨過左右文架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向相反。并通過調(diào)整

來改變拉力的大小。（2）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小正將小卡片轉(zhuǎn)過一定角度，松手后小卡片

（填“能”或“不能”）平衡，設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究

。（3）在探究同一問題時(shí)，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖己,所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小正的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)，其主要原因是

。A.小卡片容易扭轉(zhuǎn)B.小卡片是比較容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D.減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響鉤碼個(gè)數(shù)不能不在同一直線上兩個(gè)力是否能保持平衡D課堂練習(xí)【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)是通過改變鉤碼個(gè)數(shù)來改變力的大小的。（2）將小卡片轉(zhuǎn)過一定角度，卡片所受的兩個(gè)力不在同一直線，所以小卡片不能保存平衡；這樣做的目的是為了探究不在同一直線上兩個(gè)力是否能保持