7.3力的平衡导学案.doc

罗塘中学五元教学导学案沪科版八年级物理7.3 力的平衡导学案 班级 组别 姓名 【学习目标】1.理解二力平衡的条件2.判断物体在平衡力作用下的运动状态3.根据物体的运动状态，分析物体受力情况【自主学习】1、物体在两个力作用下能保持 或 状态，我们就称物体处于平衡状态。使物体保持平衡状态的两个力互称为 。或叫 。2、猜测二力平衡的条件是：大小： ，方向： ，作用点： 、还有： 。【小组合作探究、展示、评议】一、探究平衡状态、平衡力1.A、水平公路上静止不动的汽车 B、在平直公路上匀速运动的汽车 C、足球在草坪上滚动一段距离停下来；D、吊在天花板上静止的灯泡E、从树上下落的苹果F、从空中匀速直线下落的伞兵；G、在空中来回摆动的秋千。上述实例中，运动状态不变的有： （填序号）；这种不变的运动状态我们就称它为 状态 ；包括： 状态或 状态 。 2.物体处于平衡状态时；物体受到的两个力就是一对 力，如果受到多个力作用，则受到多对平衡力的作用。平衡力能使物体保持 或 状态。二、探究二力平衡的条件：猜想：相互平衡的两个力，具备什么样的条件呢？ 。实验设计：1、在水平桌面的两边支起两个滑轮,两根细绳绕过滑轮一端拴在重力可忽略不计的小卡片上，另一端分别栓上两个相同的钩码，小卡片处于静止状态（平衡状态）：卡片两边受到的拉力F1和F2是一对 力：F1方向向： ，F2方向向： ；F1与F2的大小关系： ；将F1和F2两个力的作用线反向延长，发现这两条线 ；F1和F2的作用点在几个物体上： 。2、将右边的钩码下用细线再挂第三个钩码，松开手小卡片会向 运动，小卡片运动后,将右边栓的第三个钩码快速剪去，小卡片将保持 状态。这时小卡片受到的拉力F1和F2是一对 力F1和F2的大小： ，方向： ，两力的作用线： ，两个力的作用点在 物体上。归纳总结得，二力平衡的条件是：两力（1）大小 、（2）方向 、（3）作用在 直线上、（4）作用在 物体上。简记为八个字： 等 、反 、共 、同 。讨论： 在上述实验中，如果将倾斜的长方体卡片用手转到正立方向,松开手后小卡片将 ，保持两边的拉力在 上。这可证明二力平衡条件中的那一条： 。三、探究平衡力与相互作用力关系：物体受力条件物体运动状态说明静止 平衡匀速直线运动 状态力不是产生（维持）运动的原因，惯性是维持物体运动的原因受非平衡力合力不为0力是改变物体运动状态的原因相同点：（1） ；（2） （3） 。不同点：平衡力作用在 上，相互作用力作用 上。四、探究“二力平衡条件” 实验的改进：(1)、甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图甲乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：_。丙 (2)、在实验中，丙组同学又选择了丙图装置，把小卡片两端用细线拴着绕过滑轮，并挂上钩码也探究“二力平衡条件” ,它的实验装置比乙更合理， 其优点是 。（3）如图所示，方形卡片的两对角线分别用线系住，并跨过支架的左右滑轮，线的两一端挂钩码，两边钩码相同时，可以认为对小卡片的拉力大小相同。 现象：两个力大小相等时，卡片将保持 或 状态；两个力大小不相等时，卡片将做 ；结论：两个力要平衡，大小必须 。【巩固检测】：1. 关于平衡力，下列说法中正确的是( )A.物体只有静止时受到的力才是平衡力B.作用在一条直线上的两个力，大小相等、方向相反，这两个力一定是平衡力C.物体在平衡力的作用下，处于静止状态或匀速直线运动状态D.物体受到的拉力和重力大小相等，这两个力一定是平衡力2.一位同学用水平力推，停在地面上的汽车，但没能推动，下列正确的是( ) A.因为推力小于汽车所受阻力，所以汽车未被推动B.因为推力小于汽车的重力，所以汽车未被推动 C虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力D虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力3.右图 所示各图中，属于二力平衡的是（ ）4.有一个物体只受到两个力的作用，且这两个力的“三要素”完全相同，那么这个物体( )A.一定改变运动状态 B.一定做匀速直线运动。 C.一定处于静止 D.处于静止或匀速直线运动状态5.一个墨水瓶放在水平桌面上，下面各对力中属于平衡力的是( )A、桌子受的重力和墨水瓶受的支持力B、桌子受的压力和墨水瓶受的支持力C、桌子受的重力和墨水瓶受的重力D、桌子对墨水瓶的支持力和墨水瓶受的重力6.一个物体受到的的重力是50牛，当把它吊在空中静止时，它受到的拉力是_牛，若使它以0.1米/秒的速度匀速上升时，它受到的拉力是_牛 ,当物体以0.1米/秒速度匀速下降时，拉力是 牛(不计空气阻力)；物体以0.1米/秒加速下落，拉力将 50N.【课堂小结与课堂反馈】： 7同步卫星与地球的自转周期相同，好像静止在我们上空，由此推知 ( )A同步卫星的运动状态不变，它一定不受外力作用B同步卫星的运动状态不变，它一定受平衡力的作用C同步卫星好像静止在我们上空，所以肯定不受重力作用 D同步卫星环绕地球转动，运动状态不断变化，一定受非平衡力的作用8：用100N的力水平向右推一木箱，但没有推动，则与推力相平衡的力是 ，方向 ，大小是 。5、重104N的车厢，在103N水平拉力作用下做匀速直线运动，车厢受到的阻力是_N；若将拉力增大，则车厢速度将_；若拉力减小，则车厢速度将_.6. 汽车在1500牛牵引力作用下,沿水平路面向东做匀速运动,汽车受摩擦力为_牛，方向向_；若汽车行驶的牵引力减小为1200N，则汽车将做_运动. 汽车所受合力是_N，方向向_。7. 起重机的钢丝绳吊着5103N的重物，当物体以0.5m/s的速度匀速提升时，钢丝绳对重物的拉力是_N；当物体以1m/s的速度匀速下降时，钢丝绳对重物的拉力_5103N；当物体以1.5m/s的初速度加速提升时，钢丝绳对重物的拉力_5103N；当物体以1.5m/s的初速度减速提升时，钢丝绳对重物的拉力_5103N，当物体静止在半空中时，钢丝绳对重物的拉力_5105N。（选填“大于”、“等于”或“小于”）8、某工地的起重机要吊装一个工件，该工件重1200N当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为 N；当起重机以5m/s速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力为 N，拉力的方向为 ；当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做直线运动，工件受到的拉力为 9、如图所示，用150N的力将重100N的物体压在竖直的墙壁上，物体恰好沿直线匀速下滑。（1） 在图中画出物体下滑过程中受到的力的示意图；（2） 试确定物体受到墙壁的摩擦力的大小和方向；若在所加的压力不变的情况下，要是物体沿竖直方向向上匀速直线运动，那么应对物体设计实验：进行实验：小丽同学在探究二力平衡条件的实验中,将系于卡片两对角的线,分别跨过左右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码,观察卡片在什么情况下处于平衡状态.1) 在纸片处于平衡状态后,小丽用剪刀将纸片一剪两半，砝码和半张纸片会向两侧掉去.这样做说明了什么？2)如图,在纸片处于平衡状态后,小丽把小卡片转过一个角度,使小卡片受到的两个拉力大小相等,方向相反.松手后,卡片却不能保持平衡.她这样做说明了什么?3)事实上,小丽的实验并不是非常严谨的,因为小卡片本身还有重力.这对小丽的实验结论是否有影响.请作简要说明.得出结论：三二力平衡的条件 当两个力 此时两个力作用下，物体处于 ，物体的运动状态 改变； 若物体的运动状态改变，则物体受到 的作用，此时两个力大小 相等。概括：二力平衡条件用四词概括“同体，等值，反向，共线”。 相互作用的力 两个物体间相互作用的两个力大小相等，方向相反。这一对相互作用的力，叫做_和_。【理解】（1）作用力和反作用力总是大小_，方向_，作用在同一条直线上。（2）相互作用的两个力分别作用在两个物体上，也就是说作用力的施力物体是反作用力的_。如人站在地面上，人对地面的_和地面对人的_是一对相互作用力，压力的施力物体是_，它也是_的受力物体。例1下列各组力中，不属于相互作用力的是（ ）A走路时，脚给地往后的力和地给脚向前的力B游泳时，手给水向后的力和水给手向前的力C鸟飞行时翅膀给空气的力和空气给翅膀的力D静止在桌面上的苹果受到的桌面的支持力和地球对它的吸引力物体受力条件物体运动状态说明静止匀速直线运动 平衡状态力不是产生（维持）运动的原因，惯性是维持物体运动的受非平衡力合力不为0力是改变物体运动状态的原因平衡力与相互作用力比较（重点）：相同点：大小相等；方向相反；作用在一条直线上不同点不同点：平衡力作用在一个物体上，相互作用力作用在两个物体上！力和运动状态的关系：什么是平衡？什么叫二力平衡？（结合书本P47）例题：1.重力忽略不计的弹簧，上端固在天花板上、下端悬挂一个小球，处于静止状态，请作出小球受力的示意图。2.如图所示,正在匀速上升的气球, 请作出气球受力的示意图 (不计空气阻力)3. 重为2N的小球抛出后的运动轨迹如图所示，画出小球在A位置时所受力示意图(不计空气阻力)。图1图4图3图2问题:图1和图2中，小球和气球，处于怎样的运动状态？受到哪些力？ 图3和前面的一样嘛？又受到哪些力？总结： 叫平衡状态，此时作用下，物体的运动状态 改变。此时物体受到的力叫做平衡力。特殊的平衡状态： 叫二力平衡（二力平衡可以推广到某个方向上的二力平衡，如图4）例1.下列受到平衡力的物体是（ ）A、平直公路上加速行驶的汽车。 B、正在刹车的汽车C、用细线系住一个小球使其做匀速圆周运动。 D、静止在桌面上的粉笔盒。练习下列受到非平衡力的物体是（ ）A.匀速直线行驶的汽车。 B.用力搬一块大石头，但没有搬动。C.静止在地面上的桌子。 D.从滑梯上加速下滑的小孩二探究二力平衡的条件：猜想：相互平衡的两个力，具备什么样的条件呢？ 。进行实验：1、在水平桌面的两边支起两个滑轮,两根细绳绕过滑轮一端拴在桌面中间的重力可忽略不计的小卡片上另一端分别栓上两个相同的钩码，卡片、钩码处于静止状态（平衡状态）：卡片两边受到的拉力F1和F2是一对 力：F1方向向： ，F2方向向： ；F1与F2的大小关系： ；将F1和F2两个力的作用线反向延长，发现这两条线 ；F1和F2的作用点在几个物体上： 。2、将右边的钩码下用细线在栓第三个钩码，松开手小卡片会向 运动，小卡片运动后,再将右边栓的第三个钩码快速剪去，小卡片将保持 状态。这时小卡片受到的拉力F1和F2是一对 力F1和F2的大小： ，方向： ，两力的作用线： ，两个力的作用点在 物体上。归纳总结得，二力平衡的条件是：两力（1）大小 、（2）方向 、（3）作用在 直线上、（4）作用在 物体上。简记为八个字：等 、反 、共 、同 。 讨论： 在上述实验中，如果将倾斜的长方体卡片用手转到正立方向,松开手后小卡片将 ，保持两边的拉力在 上。这可证明二力平衡条件中的那一条： 。 探究平衡力与相互作用力比较（重点）： 物体受力条件物体运动状态说明静止匀速直线运动 平衡状态力不是产生（维持）运动的原因，惯性是维持物体运动的原因受非平衡力合力不为0力是改变物体运动状态的原因相同点：大小相等；方向相反；作用在一条直线上 不同点：平衡力作用在同一个物体上，相互作用力作用在两个物体上。力和运动状态的关系：例2.天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是 ( )A灯受到的重力和吊线对灯的拉力； B天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力；C灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力；D天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力练习1.关于平衡力，下列说法中正确的是( )A、物体只有静止时受到的力才是平衡力B、作用在一条直线上的两个力，大小相等、方向相反，这两个力一定是平衡力C、物体在平衡力的作用下，处于静止状态或匀速直线运动状态D、物体受到的拉力和重力大小相等，这两个力一定是平衡力2.如图，一位同学用水平推力推停在地面上的汽车，但没能推动，则下列正确的是( ) A因为推力小于汽车所受的阻力，所以汽车未被推动B. 因为推力小于汽车的重力，所以汽车未被推动 C虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力D虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力四二力平衡的应用：如果一个物体在两个力的作用下保持静止或做匀速直线运动，则这两个力一定是对平衡力，这两个力一定满足二力平衡的条件。【展示交流1】习题训练1.在图1所示各图中，属于二力平衡的是（ ）2.一个物体只受到两个力的作用，且这两个力的“三要素”完全相同，那么这个物体( )A、处于静止状态或匀速直线运动状态。 B、一定改变运动状态。C、一定做匀速直线运动。 D、一定处于静止状态3.一个墨水瓶放在水平桌面上，下面各对力中属于平衡力的是( )A、桌子受的重力和墨水瓶受的支持力B、桌子受的压力和墨水瓶受的支持力C、桌子受的重力和墨水瓶受的重力D、桌子对墨水瓶的支持力和墨水瓶受的重力4.一个物体受到的的重力是50牛顿，当把它吊在空中静止时，它受到的拉力是_牛顿，若使它以1米/秒的速度匀速上升时，它受到的拉力是_50牛顿(“大于、小于、等于”)。5重2000N的热气球匀速竖直上升，则热气球受到的上升力是 N；如在某一时刻从热气球上掉下一个重物，热气球将作什么运动？ 6.下列物体中，受到平衡力作用的是（）A刚开始发射的火箭 B竖直向上抛出的石子 C沿光滑斜面滚下的小球 D水平公路上沿直线匀速行驶的汽车7同步卫星与地球的自转周期相同，好像静止在我们上空，由此推知 ( )A同步卫星的运动状态不变，它一定不受外力作用B同步卫星的运动状态不变，它一定受平衡力的作用C同步卫星好像静止在我们上空，所以肯定不受重力作用 D同步卫星环绕地球转动，运动状态不断变化，一定受非平衡力的作用8：用100N的力水平向右推一木箱，但没有推动，则与推力相平衡的力是 ，方向 ，大小是 。【展示交流2】1.在探究“二力平衡条件”的实验中：(1)、甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图甲乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：_ _。例1下列各组力中，不属于相互作用力的是（ ）A走路时，脚给地往后的力和地给脚向前的力B游泳时，手给水向后的力和水给手向前的力C鸟飞行时翅膀给空气的力和空气给翅膀的力D静止在桌面上的苹果受到的桌面的支持力和地球对它的吸引力 (2)、保持F1与F2相等，用手将小车扭转到图15中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？_。(3)、在实验中，丙组同学又选择了如图16的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码也探究“二力平衡条件”实验,它的实验装置比乙更合理的优点是 .2.、如图所示，方形卡片的两对角线分别用线系住，并跨过支架的左右滑轮，线的另一端挂钩码，两边钩码相同时，可以认为对小卡片的拉力大小相同，否则拉力的大小不同。现象：两个力大小相等时，卡片将 ；两个力大小不相等时，卡片将 ；结论：两个力要平衡，大小必须 。3、在平直公路上匀速行驶的汽车受到的阻力大小_汽车的牵引力.4、用钢丝绳系上一个重为500 N的物体，当钢丝绳拉着它匀速上升时，绳对物体