7.4探究物体受力时怎样运动1.对处于静止状态、匀速直线运动状态的物体进行受力分析,说出哪些力是平衡力,判断物体在非平衡力作用下的运动情况。2.重点:通过实验探究,归纳得出二力平衡条件。3.用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。4.培养树立用实验解决物理问题的思想,养成对待实验实事求是的科学态度。一、什么是二力平衡1.观看下列图片,思考问题。以上物体的运动状态有何特点?答案列车、跳伞运动员、热气球都在做匀速直线运动。吊灯、轮船、电脑都处于静止状态。2.这些物体在竖直方向上都受到了几个力的作用?列车在水平方向受几个力的作用?答案吊在天花板上的吊灯受到重力和拉力的作用,停泊在水面的测量船受到重力和水的浮力,匀速直线下降的跳伞运动员受到重力和空气的阻力,匀速直线上升的热气球受到重力和空气的浮力,平放在桌面上的电脑受到重力和桌面的支持力,列车在水平方向受到发动机牵引力和阻力,在竖直方向上受到重力和支持力的作用。3.一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或做匀速直线运动,我们就说这两个力互相平衡或者说物体处于二力平衡状态。二、二力平衡的条件4.二力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,大小相等、方向相反并作用在同一直线上。5.图中作用在物体上的两个力属于平衡力的是(D)6.*如果作用在一个物体上的两个力的三要素都相同,那么这两个力(B)A.一定是平衡力B.一定不是平衡力C.可能是平衡力D.无法确定三、非平衡力和物体运动状态的变化7.仔细观察下面图片,回忆投掷铅球过程。当运动员用力推铅球时,铅球由静止变为运动,铅球的运动方向先向上后向下成弧线形向前运动,运动方向不停地发生改变,铅球在从高处下落过程,由于重力作用,下落速度越来越快,落到地面后由于受到地面摩擦阻力的作用,滚动一段距离后静止下来。8.上述事例表明:物体受非平衡力作用时,其运动状态是变化的。1.探究活动:物体受到的两个力满足什么条件,物体才会处于平衡状态?(1)猜想与假设:(从力的三要素的角度猜想)答案两个力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上。(2)制定计划与设计实验:观察课本活动1“探究小车处于静止状态时的受力情况”,实验中怎样改变小车所受拉力的大小?答案通过改变吊盘中砝码的质量来改变小车受到的拉力大小。(3)实验中怎样控制小车受力的方向在不在同一条直线上?答案拉小车两端的绳子在一条直线上时,小车受到的拉力就在同一条直线上。(4)如何判断小车处于平衡状态?答案如果小车处于静止或做匀速直线运动就是处于平衡状态。(5)进行实验收集数据:将数据填入下面的表格中次数小车受力大小(选填“相等”或“不相等”)小车受力方向(选填“相同”或“相反”)受力是否在同一直线上(选填“是”或“否”)小车是否平衡(选填“是”或“否”)1相等相同是否2不相等相反是否3相等相反是是4相等相反否否(6)结论:物体受到的两个力满足:大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,物体才会处于平衡状态。2.讨论:跳伞运动员匀速直线下降过程中,如果知道运动员和降落伞的总重,你能知道他们所受的阻力是多大吗?答案运动员跳伞做匀速直线下降,处于匀速直线运动状态,即平衡状态,所以所受外力平衡,根据二力平衡的条件,可知他们所受到的阻力等于运动员和伞的总重力。3.*问题思考:“牛顿第一定律”告诉我们一切物体在没有受到外力作用的时候,运动状态保持不变。学习了二力平衡的知识后,我们知道,物体受到平衡力的作用,物体的运动状态也不改变,力和运动的关系是怎样的?你能简要的说明吗?答案物体的运动不需要力来维持,因为物体有惯性,只有改变物体的运动状态时才需要力。物体在平衡力的作用下,物体受到的合力为零,物体的运动状态不会改变。物体保持静止或匀速直线运动的条件是什么呢?从理论上说,物体不受力时就可以保持静止或匀速直线运动。而实际上物体不受力的情况是不存在的,物体受平衡力时就保持静止或匀速直线运动。见《导学测评》P15
