二力平衡 （人教版）

濮陽(yáng)市第五中學(xué) 卜德民

（一）教學(xué)目的

1．掌握二力平衡的條件．

2．會(huì)應(yīng)用二力平衡的條件解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題．

（二）教具

滑輪、硬紙片、鉤碼、細(xì)繩、剪子．

（三）教學(xué)過(guò)程

一、復(fù)習(xí)提問(wèn)

1．牛頓第一定律的內(nèi)容是什么？

2．什么叫慣性？物體在什么情況下有慣性？

二、引入新課

教師：牛頓第一定律告訴我們，物體在不受外力的時(shí)候總要保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．但是一切物體都受到力的作用，物體保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況也是普遍存在的．那么這二者之間有什么聯(lián)系呢？

三、力的平衡

教師：請(qǐng)大家思考，你見(jiàn)過(guò)的哪些物體受到力的作用并保持靜止?fàn)顟B(tài)？

教室內(nèi)的吊燈受到重力和拉力，吊燈保持靜止．放在地上的水桶受重力和地面對(duì)它的支持力，水桶靜止．課桌受到重力，書本對(duì)它向下壓的力和地面的支持力，課桌靜止．

教師：物體受到力的作用，物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況也能見(jiàn)到．一列火車在一段平直的軌道上勻速行駛，火車受重力、支持力、水平向前的牽引力和向后的阻力．

教師：物體在受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力相互平衡．

根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)，我們可以從吊燈的靜止?fàn)顟B(tài)可知吊燈受到的重力和拉力相互平衡．

教師：請(qǐng)大家按照這樣的說(shuō)法敘述上述各例中的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及它們個(gè)自受到的力之間的關(guān)系．

（學(xué)生敘述）

四、二力平衡的條件

教師：二力平衡的情況最簡(jiǎn)單，我們先研究這種情況．

教師演示課本圖9—6所示實(shí)驗(yàn)并講解這個(gè)木塊受兩個(gè)拉力．

當(dāng)兩個(gè)拉力大小不等時(shí)，木塊不能保持靜止．這兩個(gè)力不能平衡．

（演示）

當(dāng)兩個(gè)力大小相等，力的方向互成角度時(shí)，木塊也不能保持靜止．這兩個(gè)力不能平衡．

（演示）

當(dāng)兩個(gè)力大小相等、方向相反，互相平行時(shí)，木塊也不能保持靜止．這兩個(gè)力不能平衡．

（演示）

教師提問(wèn)：要使木塊靜止，這兩個(gè)力應(yīng)該滿足哪些條件？

（學(xué)生回答）

我們使這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)．

（演示）

我們發(fā)現(xiàn)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，這兩個(gè)力是平衡的．

（演示）

可見(jiàn)，兩個(gè)力的平衡必須滿足以下四個(gè)條件：兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上，大小相等、方向相反、作用在一條直線上．

根據(jù)同一條直線上力的合成的法則可知，當(dāng)兩個(gè)力彼此平衡時(shí)，物體受到的合力是0．

五、二力平衡條件的應(yīng)用

二力平衡條件的應(yīng)用可以從兩方面去掌握．

1．根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以分析出作用在物體上的力的大小和方向．

例題：質(zhì)量是50千克的人站在水平地面上，畫出人受力的圖示．

人受重力G和地面的支持力N．人處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以重力G和支持力N是平衡的．那么這兩個(gè)力一定滿足二力平衡的條件，即大小相等，方向相反，且在一條直線上．

根據(jù)人的質(zhì)量，計(jì)算出人的重力G．G=mg=50千克×10牛／千克=500牛頓．方向豎直向下．支持力N=500牛頓，方向豎直向上．（圖示略）

2．根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

物體不受力，應(yīng)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止?fàn)顟B(tài)．物體受一個(gè)力，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，這是力產(chǎn)生的效果．物體受平衡力時(shí)，應(yīng)保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．靜止的物體受平衡力時(shí)，仍然保持靜止；運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力時(shí)，仍然保持勻速直線運(yùn)動(dòng)．

例如，火車在平直的軌道上行駛．在豎直方向上重力和支持力平衡，如果牽引力大于阻力，火車將加速；如果牽引力小于阻力，火車將減速；牽引力和阻力相等時(shí)，水平方向二力平衡，火車勻速直線前進(jìn)．

六、總結(jié)

力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可以粗略地概括如下．

維持運(yùn)動(dòng)不需要力的作用，因?yàn)槲矬w有慣性，只有改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)才需要力．但是物體在平衡力的作用下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變．

物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件是什么呢？從理論上說(shuō)，物體不受力或受平衡力時(shí)就可以保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)．而實(shí)際上物體是沒(méi)有不受力的，所以物體受平衡力時(shí)就保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)．

七、作業(yè)

習(xí)題5、6、7．

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