第九章 力与运动 第一节 二力平衡.pptx

1、第一节第一节 二力平衡二力平衡第九章第九章 力力与运动与运动知识点知识点二力平衡二力平衡知知1 1讲讲感悟新知感悟新知11.平衡状态平衡状态观察事例：如图观察事例：如图1 所示，桌面上的花瓶、匀速行驶所示，桌面上的花瓶、匀速行驶的列车的列车.知知1 1讲讲感悟新知感悟新知分析思考分析思考(1)这些这些物体各处于什么状态物体各处于什么状态？分析结果分析结果花瓶花瓶静止，静止，列车列车做匀速直线运动做匀速直线运动.知知1 1讲讲感悟新知感悟新知(2)它们分别受到哪些力的作用？它们分别受到哪些力的作用？分析结果分析结果花瓶受重力花瓶受重力和支持和支持力；列车力；列车水平方向受水平方向受牵引牵引力和阻

2、力，力和阻力，竖直方向竖直方向受重力和支持力受重力和支持力.知知1 1讲讲感悟新知感悟新知研究结论：物体在几个力的作用下保持静止或做研究结论：物体在几个力的作用下保持静止或做匀速直匀速直线运动线运动，我们就说该物体处于平衡状态，我们就说该物体处于平衡状态.知知1 1讲讲感悟新知感悟新知深度思考深度思考 物体处于平衡状态还可以有哪两种表述？物体处于平衡状态还可以有哪两种表述？深度理解深度理解物体处于物体处于平衡状态平衡状态的另外两种表述：的另外两种表述：一是一是物体的物体的运动方向和运动方向和速度速度大小保持不变；二大小保持不变；二是物体是物体的运动状的运动状态态保持不变保持不变.知知1 1讲讲

3、感悟新知感悟新知2.二力平衡二力平衡物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力相物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力相互互平衡平衡，简称二力平衡，简称二力平衡.知知1 1讲讲感悟新知感悟新知图图1 中匀速前进的列车受到两对平衡力作用：中匀速前进的列车受到两对平衡力作用：水平水平方向的方向的牵引力和阻力平衡；竖直方向的重力和支持牵引力和阻力平衡；竖直方向的重力和支持力力平衡平衡.感悟新知感悟新知知知1 1练练图图2 情景中，处于平衡状态情景中，处于平衡状态的是的是()A.匀速圆周运动匀速圆周运动中的物体中的物体 B.加速追赶猎物的加速追赶猎物的猎豹猎豹C.下落的苹果下落的苹果 D.匀速下降

4、的跳伞运动员匀速下降的跳伞运动员例 1感悟新知感悟新知知知1 1练练解题秘方解题秘方：解本题的关键是把握什么状态是解本题的关键是把握什么状态是平衡平衡状态状态，静止静止状态和匀速直线运动状态是平衡状态状态和匀速直线运动状态是平衡状态.解析解析：匀速圆周运动中的物体，运动方向不断变化，匀速圆周运动中的物体，运动方向不断变化，不不处于处于平衡状态；加速追赶猎物的猎豹，速度大小平衡状态；加速追赶猎物的猎豹，速度大小不断变化，不不断变化，不处于处于平衡状态；在空中下落的苹果，平衡状态；在空中下落的苹果，下落速度越来越快，不下落速度越来越快，不处于平衡状态处于平衡状态；匀速下降的；匀速下降的跳伞运动员，

5、保持匀速直线运动，即跳伞运动员，保持匀速直线运动，即处于处于平衡状态平衡状态.答案答案：D感悟新知感悟新知知知1 1练练1.中考中考黑龙江黑龙江 下列物体下列物体中，受到平衡力中，受到平衡力的是的是()A.正在腾空而起的火箭正在腾空而起的火箭B.自由竖直下落的石子自由竖直下落的石子C.沿光滑斜面下滑沿光滑斜面下滑的木块的木块D.在平直轨道上匀速在平直轨道上匀速直线直线行驶的火车行驶的火车D知识点知识点探究二力平衡的条件探究二力平衡的条件知知2 2讲讲感悟新知感悟新知21.实验设计实验设计 如图如图3 所示，在线的两端分所示，在线的两端分别挂上钩码，使别挂上钩码，使卡片所卡片所受的两个力受的两个

6、力方向相反，且在一条直线上方向相反，且在一条直线上.知知2 2讲讲感悟新知感悟新知(1)改变改变钩码的个数进行实验钩码的个数进行实验.两边钩两边钩码个数码个数相同时，卡片相同时，卡片才能保持平衡才能保持平衡.(2)将将处于平衡状态的卡片转过一个角度处于平衡状态的卡片转过一个角度，使，使两个力不在一两个力不在一条直线上条直线上.松手时松手时，卡片，卡片运动到图中状态才能保持平衡运动到图中状态才能保持平衡.知知2 2讲讲感悟新知感悟新知论证思考论证思考(1)如果如果作用在卡片上的两个力方向不是作用在卡片上的两个力方向不是相反相反的的而是相同的，卡片能否保持静止而是相同的，卡片能否保持静止？论证结果

7、论证结果两两个力方向个力方向相同相同，卡片不能保持静止，卡片不能保持静止.知知2 2讲讲感悟新知感悟新知(2)如果如果将处于平衡状态的卡片从中间剪开，在剪开将处于平衡状态的卡片从中间剪开，在剪开的的瞬间瞬间卡片能否保持平衡？卡片能否保持平衡？论证结果论证结果将处于将处于平衡状态平衡状态的卡片从中间剪开的卡片从中间剪开，在，在剪开的瞬间卡剪开的瞬间卡片片不能保持不能保持平衡平衡.知知2 2讲讲感悟新知感悟新知2.探究结论探究结论二力平衡的条件：两个力作用在一个物体上、大小二力平衡的条件：两个力作用在一个物体上、大小相等相等、方向、方向相反且在一条直线上相反且在一条直线上.知知2 2讲讲感悟新知感

8、悟新知发散思考发散思考 图图3 中，卡片除受细中，卡片除受细线的拉力之外还受什么线的拉力之外还受什么力作力作用？用？这个力对探究结论的可靠性有没这个力对探究结论的可靠性有没有影响？有影响？知知2 2讲讲感悟新知感悟新知发散结果发散结果图图3 中卡片还中卡片还受重力作用受重力作用；由于卡片；由于卡片的重力的重力远小远小于细线对于细线对卡片卡片的拉力可以忽略的拉力可以忽略，卡片，卡片的重力对探究的重力对探究结论结论的可靠性没有影响的可靠性没有影响.忽略忽略次要因素是次要因素是科学研究科学研究的的重要方法重要方法.感悟新知感悟新知知知2 2练练在如图在如图4 所示的各种情景中，物体受到所示的各种情景

9、中，物体受到F1 与与F2 两两个力个力的作用，这两个力彼此平衡的的作用，这两个力彼此平衡的是是()例2感悟新知感悟新知知知1 1练练解题秘方解题秘方：大小相等、方向相反、作用在同一直线大小相等、方向相反、作用在同一直线上、上、作用作用在同一物体上的两个力是平衡力在同一物体上的两个力是平衡力.这些条件这些条件中有一项不中有一项不满足满足，两个力就不是平衡力，两个力就不是平衡力.感悟新知感悟新知知知1 1练练解析解析：图图A 中，中，F1 与与F2 不在同一直线上，不是一对不在同一直线上，不是一对平衡力平衡力；图；图B 中，中，F1 与与F2 的大小不相等，不是一对的大小不相等，不是一对平衡力；

10、图平衡力；图C中中，F1 与与F2 的大小相等、方向相反、的大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一物体上、作用作用在同一直线上，是一对平在同一直线上，是一对平衡力；图衡力；图D 中，中，F1 与与F2 不是不是作用在作用在同一物体上，不同一物体上，不是一对平衡力是一对平衡力.答案答案：C感悟新知感悟新知知知2 2练练2.新背景新背景体育体育赛事赛事中考中考邵阳邵阳 2023 年年5 月月5 日，日，在亚洲在亚洲举重锦标赛举重锦标赛女子女子49 公斤级公斤级比赛比赛项目中，我国选手项目中，我国选手包揽包揽“抓挺总抓挺总”三金三金.如图如图5 为我国运动为我国运动员举员举杠铃杠铃保持静止

11、时的情景，保持静止时的情景，感悟新知感悟新知知知2 2练练下列属于一对平衡力下列属于一对平衡力的是的是()A.运动员对杠铃的运动员对杠铃的作用力作用力和杠铃所受的重力和杠铃所受的重力B.杠铃对运动员的杠铃对运动员的作用力作用力和杠铃受到的重力和杠铃受到的重力C.运动员对杠铃的运动员对杠铃的作用力作用力和地面对运动员和地面对运动员的支持的支持力力D.运动员对杠铃的运动员对杠铃的作用力作用力和杠铃对运动员和杠铃对运动员的作用力的作用力A感悟新知感悟新知知知2 2练练期末期末泰州兴化泰州兴化 用如图用如图6 甲所示的装置探究甲所示的装置探究“二二力平力平衡衡的条件的条件”.例 3感悟新知感悟新知知知

12、1 1练练解题秘方解题秘方：选择轻质卡片，这样卡片的重力相对于选择轻质卡片，这样卡片的重力相对于钩码钩码的重力的重力而言很小可以忽略而言很小可以忽略.卡片越重，相应的钩卡片越重，相应的钩码的重就需要码的重就需要越大越大，往往引起其他阻力增加而影响，往往引起其他阻力增加而影响探究过程探究过程.感悟新知感悟新知知知2 2练练(1)在在制作卡片时，小明认为卡片的重力一定要很小，制作卡片时，小明认为卡片的重力一定要很小，而小而小华则认为，卡片重力不一定要很小，可以通过增大钩码华则认为，卡片重力不一定要很小，可以通过增大钩码的的重力重力来达到同样的效果，你认为来达到同样的效果，你认为 想法想法_是是正确

13、的正确的.小明小明感悟新知感悟新知知知2 2练练(2)将将系于卡片两对角的线分别跨过左右支架上的系于卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮滑轮，在，在线的两端挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力线的两端挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向方向_，并通过并通过调整调整_来来改变拉力的大小改变拉力的大小.解析解析：在线的两端挂上钩码可使两个拉力的方向相在线的两端挂上钩码可使两个拉力的方向相反，通过调整钩码的个数来改变拉力的大小反，通过调整钩码的个数来改变拉力的大小.相反相反钩钩码数量码数量感悟新知感悟新知知知2 2练练(3)小小明进行实验时，在左右支架上装配两个滑轮时，明进行实验时，在左右支架上装

14、配两个滑轮时，没有没有安装成相同安装成相同高度高度(如如图图乙乙)，你你认为认为_(填填“能能”或或“不能不能”)用用小明的装置进行实验小明的装置进行实验.解析解析：左右两侧左右两侧定滑轮定滑轮的位置虽然的位置虽然不等高，只要两个力大小相等，方不等高，只要两个力大小相等，方向相反，向相反，在同在同一直线上，照样可以一直线上，照样可以完成探究实验完成探究实验.能能感悟新知感悟新知知知2 2练练(4)在在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察实验实验现象，由此可得出二力平衡的又一个条件现象，由此可得出二力平衡的又一个条件是是_.解析解析：当卡片平衡时，

15、当卡片平衡时，用剪刀用剪刀将卡片从中间剪开，将卡片从中间剪开，卡片不能平衡卡片不能平衡.说明二力平衡时，说明二力平衡时，两个两个力必须作用在力必须作用在同一个物体上同一个物体上.两个力作用在同一个物体上两个力作用在同一个物体上感悟新知感悟新知知知2 2练练3.中考中考聊城聊城 在在探究探究“二力平衡的条二力平衡的条件件”实验实验中，小聪同学采用中，小聪同学采用的实验的实验装置如图装置如图7甲所示甲所示，小，小明同学采用明同学采用的实验的实验装置装置如图乙所示如图乙所示.感悟新知感悟新知知知2 2练练(1)老师老师指出图指出图乙的乙的装置更科学，装置更科学，原因是原因是选用小车，选用小车，可以可

16、以减小减小_对对实验结果实验结果的影响的影响.(2)实验实验中判断小车中判断小车是否是否受平衡力作用的受平衡力作用的依据是依据是小车小车保持保持_ 状态状态.摩擦力摩擦力静止静止感悟新知感悟新知知知2 2练练(3)左右左右两盘放质量两盘放质量相等相等的砝码，小车保持的砝码，小车保持静止静止.将左盘中将左盘中再添加再添加砝码砝码时，小车将运动，时，小车将运动，说明说明相互平衡的两个力相互平衡的两个力大小大小_.(4)小车小车处于静止处于静止状态后状态后，保持保持F1 与与F2 的的大小大小不变，把不变，把小车在小车在水平桌面水平桌面上扭转一个角度上扭转一个角度后释放后释放，小车将转动，小车将转动

17、，说明说明彼此平衡的两个力彼此平衡的两个力必须在必须在_上上.相等相等同一条直线同一条直线知识点知识点二力平衡条件的应用二力平衡条件的应用知知3 3讲讲感悟新知感悟新知31.二力平衡的条件二力平衡的条件 两个力作用在一个物体上，大小相等、两个力作用在一个物体上，大小相等、方向相反方向相反、在一条直线上、在一条直线上.即同体、等值、反向、共线即同体、等值、反向、共线.物体在两个力作用下平衡，可由一个力的大小和方向判物体在两个力作用下平衡，可由一个力的大小和方向判断断另一另一个力的大小和方向个力的大小和方向.知知3 3讲讲感悟新知感悟新知2.物体在两个力作用下，保持静止或匀速直线运动状态，物体在两

18、个力作用下，保持静止或匀速直线运动状态，这这两个两个力平衡力平衡.受两个力作用的物体，由运动状态是否改变可以判断两受两个力作用的物体，由运动状态是否改变可以判断两个力个力是否是否平衡，或者由两个力的三要素判断物体能否保平衡，或者由两个力的三要素判断物体能否保持平衡持平衡.知知3 3讲讲感悟新知感悟新知逆向思考逆向思考(1)物体物体在重力和拉力作用下平衡，由重力在重力和拉力作用下平衡，由重力的的三三要素能否判断拉力的三要素要素能否判断拉力的三要素？逆向结果逆向结果可以可以判断判断拉力的拉力的方向竖直向上，方向竖直向上，拉力的拉力的大小等于重力，大小等于重力，不能判断不能判断拉力的作用点，拉力的作

19、用点，只能只能认定拉力的作用点认定拉力的作用点在重力作在重力作用用线上线上.知知3 3讲讲感悟新知感悟新知(2)静止静止的物体速度为零的物体速度为零.物体的速度为零时，所受力物体的速度为零时，所受力是否是否一定为平衡力？一定为平衡力？逆向结果逆向结果物体的速度物体的速度为零时为零时，所受的力可能，所受的力可能不是不是平衡力平衡力.例例如，如，竖直向上竖直向上抛出的小球，抛出的小球，虽然在虽然在最高点的速度为零最高点的速度为零，但但此时不处于此时不处于平衡状态平衡状态，所受力不是平衡力，所受力不是平衡力.感悟新知感悟新知知知3 3练练如图如图8 所示，用细绳将重力为所示，用细绳将重力为5 N 的

20、小球悬挂的小球悬挂在无人机在无人机上，图中无人上，图中无人机带着小球竖直向上匀速运动，小机带着小球竖直向上匀速运动，小球球与无人机与无人机保持相对静止，不计空保持相对静止，不计空气阻力，则细绳对小球的气阻力，则细绳对小球的拉力为拉力为_N，方向方向_.5例4竖直竖直向上向上感悟新知感悟新知知知3 3练练解析解析：小球随无人机匀速上升，在竖直方向上受到小球随无人机匀速上升，在竖直方向上受到重力重力和拉力和拉力两个力的作用，所以处于二力平衡状态；两个力的作用，所以处于二力平衡状态；根据二力平衡根据二力平衡条件条件可知，可知，F=G=5 N，拉力方向与重，拉力方向与重力方向相反，是竖直向上力方向相反

21、，是竖直向上.感悟新知感悟新知知知3 3练练4.中考中考黑龙江黑龙江 小小明用明用水平方向的力推水平方向的力推静止在静止在水平地面上水平地面上的桌子的桌子，但，但没有推动，关于小没有推动，关于小明对明对桌子的推力与桌子桌子的推力与桌子受受到到摩擦力的关系，摩擦力的关系，下列说法下列说法正确的正确的是是()A.推力小于摩擦力推力小于摩擦力B.推力大于摩擦力推力大于摩擦力C.推力等于摩擦力推力等于摩擦力D.不能确定两者的不能确定两者的大小关系大小关系C感悟新知感悟新知知知3 3练练中考中考济南济南 图图9 各种动作中，在水平地面上无法各种动作中，在水平地面上无法保持保持的的是是()例 5感悟新知感

22、悟新知知知3 3练练解题秘方：解题秘方：由于健身者在水平地面上静止时受到重由于健身者在水平地面上静止时受到重力和力和支持支持力的作用，在没有其他辅助的情况下，健力的作用，在没有其他辅助的情况下，健身者要在水平身者要在水平地面上地面上保持某种姿势，这两个力满足保持某种姿势，这两个力满足二力平衡的条件二力平衡的条件.感悟新知感悟新知知知3 3练练解析解析：图图B 中，健身者受到重力和地面对脚中，健身者受到重力和地面对脚的的支持支持力作用力作用，支持，支持力和重力的作用线不可能在同一力和重力的作用线不可能在同一直线上，即这两个力不直线上，即这两个力不满足满足二力平衡的条件二力平衡的条件.图图C 中中

23、可将人和球视为可将人和球视为整体整体(整体法整体法)，只要，只要人的姿势合理，人的姿势合理，这个整体所受的重力和支持力可以在同这个整体所受的重力和支持力可以在同一直线一直线上，上，从而满足二力平衡的条件从而满足二力平衡的条件.同理图同理图A、D 中中,只要只要人的人的姿势合理，所受的重力和支持力可以在同一直线上，姿势合理，所受的重力和支持力可以在同一直线上，从而从而满足满足二力平衡的条件二力平衡的条件.感悟新知感悟新知知知3 3练练方法点拨：方法点拨：整体法是物理研究的重要方法，把几个整体法是物理研究的重要方法，把几个物体物体视为视为一个整体，分析这个整体所受的作用力，一个整体，分析这个整体所

24、受的作用力，不考虑整体内部不考虑整体内部的作用力的作用力.本题没有分析球和人之间本题没有分析球和人之间的作用，仅分析整体所受的作用，仅分析整体所受的重力的重力和支持，让复杂的和支持，让复杂的问题简单化问题简单化.答案：答案：B感悟新知感悟新知知知3 3练练5.如图如图10 所示所示，一，一根羽毛放置在长根羽毛放置在长木片木片上，上，并保持静止并保持静止状态状态.下列对羽毛受到下列对羽毛受到的重力的重力的分析中错误的分析中错误的是的是()A.重力大小等于木片重力大小等于木片对它对它的支持力的大小的支持力的大小B.重力方向是竖直重力方向是竖直向下向下的的C.重心位置在羽毛上重心位置在羽毛上的的a 点点D.重心位置在羽毛上重心位置在羽毛上的的b 点点D课堂小结课堂小结二力平衡二力平衡二力二力平衡平衡条件条件物体受多个物体受多个力力的作用的作用应用应用平衡平衡不平衡不平衡物体运动状态改变物体运动状态改变物体处于平衡状态物体处于平衡状态