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重點知識:
1、物體處于靜止或勻速直線運動狀態,我們就稱物體處于平衡狀態。假如物體只受兩個力而處于平衡狀態,這些情況叫二力平衡。
2、只要一個物體對另一個物體施加了力,受力物體反過來也肯定會給施力物體降低一個力。這兩個力:大小相等,方向相反,作用在兩個不同的物體上,且作用在同仍然線上。簡單概括為:異物、等值、反向、共線。一對互相斥力必然是同時形成,同時消失的。
3、幾個力共同作用在一個物體上時,它們的作用療效可以用一個力來取代,這個力稱為那幾個力的合力。假如已知幾個力的大小和方向,求合力的大小和方向,稱為力的合成。
4.物體的受力剖析
(1)確定所研究的物體,剖析周圍物體對它形成的作用,不要剖析該物體施于其他物體上的力,也不要把作用在其他物體上的力錯誤地覺得通過“力的傳遞”作用在研究對象上。
(2)按“性質力”的次序剖析。即按重力、彈力、摩擦力、其他力次序剖析,不要把“效果力”與“性質力”混淆重復剖析。
(3)假如有一個力的方向無法確定,可用假定法剖析。先假定此力不存在,想象所研究的物感受發生如何的運動,之后審查這個力應在哪些方向,對象能夠滿足給定的運動狀態。
6.力的合成與分解
(1)合力與分力:假如一個力作用在物體上,它形成的療效跟幾個力共同作用形成的療效相同,這個力就稱作那幾個力的合力,而那幾個力就稱作這個力的分力。
(2)力合成與分解的根本方式:平行四邊形定則。
(3)力的合成:求幾個已知力的合力,稱作力的合成。
共點的兩個力(F1和F2)合力大小F的取值范圍為:|F1-F2|≤F≤F1+F2。
(4)力的分解:求一個已知力的分力,稱作力的分解(力的分解與力的合成互為逆運算)。
在實際問題中,一般將已知力按力形成的實際作用療效分解;為便捷個別問題的研究,在好多問題中都采用正交分解法。
精品講義:
學案:
教
材
解
讀
本節主要內容有:二力平衡、二力平衡條件及其應用。二力平衡是物體受力問題中最簡單的一種情況,在熱學中的地位非常重要,它既是牛頓第一定理的延續,又是今后進一步學習其他熱學知識的基礎,所以二力平衡知識是聯系新舊知識的一個紐帶。這部份內容關系到中學生之后會不會進行受力剖析,為此,學習這部份知識具有極其重要的意義。教材首先展示的是“僵持的‘人象大戰’”(教材圖7-18),并由此提出問題:“這是否和牛頓第一定理矛盾呢?”因為牛頓第一定理說物體不受力的時侯會保持靜止或勻速直線運動狀態,是不是處于靜止狀態或勻速直線運動狀態的物體就不受力呢?接出來,在“二力平衡”這個段標提出了“平衡狀態”“平衡力”這兩個概念。通過一組處于力的平衡狀態的物體圖片的呈現,讓中學生具體了解成對出現的平衡力的情況。
第二部份“二力平衡條件”要求中學生通過實驗探究得出二力平衡的條件。這樣設置是讓中學生先通過自然、生活現象認識“力的平衡”,之后用具象的概念來總結“力的平衡”,接著用“力的平衡”觀念來解釋自然、生活中的一些例子,最后具體知曉在哪些情況下物體就會處于“力的平衡”狀態。
本節內容是希望中學生在對二力平衡的認識中體會處于平衡力作用下物體的運動狀態,并通過實驗探究認識二力平衡的條件。在實驗探究過程中培養中學生的敘述能力。
教
學
目
標
知識與技能
1.曉得哪些是力的平衡和二力平衡的條件。
2.曉得二力平衡時物體的運動狀態。
3.會應用二力平衡條件剖析、解決簡單的問題。
過程與技巧
1.通過組織中學生討論并對物體進行受力剖析,理解二力平衡的概念。2.通過組織探究實驗得出二力平衡的條件。
情感、態度
與價值觀
1.養成實事求是、尊重自然規律的心態。
2.積極參與二力平衡條件的實驗探究,培養中學生擅于合作的意識。
重
點
難
點
重點
二力平衡的條件。建議班主任課前打算足夠的實驗器材(小卡片、細線、鉤碼等),課上引導中學生針對探究課題獨立完成探究過程,之后對實驗觀象進行剖析,從而總結出二力平衡的條件。
難點
平衡狀態。教材中是直接給出其概念的,而且中學生似乎可以憑生活經驗曉得靜止的物體處于平衡狀態,而對于做勻速直線運動的物體也處于平衡狀態卻沒有概念。為此建議班主任在教學過程中,先由中學生按照已有經驗得出靜平衡,再通過演示實驗使中學生認識到受平衡力的物體也可以做勻速直線運動,進而建立平衡的概念。
教
學
建
議
實驗探究二力平衡的條件。教材圖7-21所示的探究實驗可由班主任來演示,并且數據一定要讓中學生自己記錄并填于表中,班主任最好不給任何提示。在實驗之前,班主任應當提醒中學生注意觀察作用在紙板上的兩個拉力在哪些條件下相互平衡,或則說紙板在哪些情況下是平衡的。推論最好讓中學生得出,這樣對于她們理智認識力的平衡大有益處。不過班主任最后總結時,一定要提出“二力平衡時合力必為零”這個結論,這樣做的目的在于讓中學生對本章有個整體結構的了解,也才能加深對力的合成的把握。
在把握了二力平衡的條件以后,可以讓中學生討論“為什么用彈簧測力計檢測物體重力時,一定要求在彈簧測力計穩定的時侯讀數”“彈簧測力計就是真正檢測重力的儀器嗎?”“彈簧測力計是通過哪些來間接表示物體所受重力的情況的”等問題。希望中學生在解釋時突出剖析問題的方式,掌握剖析的思路:首先被剖析的物體應當是處于靜止或勻速直線運動狀態,這時物體遭到的力才是平衡的;剖析物體遭到的力是哪兩個力,方向怎樣?按照二力平衡的條件,判定這兩個力的大小和方向的關系;借助這樣的剖析方式對交流與討論中的問題進行思索。最后建議班主任介紹物體的運動狀態和力的關系,在這兒總結全章的內容,加深中學生對力與運動的認識。
練習:
課堂作業
1.物體遭到外力作用時,保持勻速直線運動或靜止狀態,稱為狀態。
2.質量為0.5kg的電燈懸掛在電纜線上靜止不動,此時電纜線對電燈的拉力大小為,方向是。(g取10N/kg)
3.鏟車以0.1m/s的速率將1×104N的重物勻速向下提起,這時繩索對重物的拉力大小是;若鏟車改為以0.2m/s的速率使該重物勻速下落,則繩索對重物的拉力大小是,方向是。
4.用水平往右的推力推停在水平地面上的物體,沒有推進,此時推力(填“大于”“小于”或“等于”)磨擦力。
5.如圖是小球在水平面上運動的頻閃相片(閃光燈每隔0.02s閃耀一次),觀察圖中小球的位置,可以判定小球在豎直方向上遭到力和力,這兩個力是一對平衡力。小球在水平方向上遭到的力是(選填“平衡力”或“非平衡力”)。
6.冰冰用手握著一個重為10N的杯子靜止在空中,杯口豎直向下,手的臂力為20N,則杯子遭到的磨擦力為N;若手的臂力減小到30N,則杯子遭到的磨擦力為N。
課后作業。
7.下述運動過程中,處于平衡狀態的物體是
A.在空中自由下落的蘋果B.豎直向下拋出的沙子
C.沿光滑斜坡滾動的小球D.在空中勻速直線下滑的跳傘運動員
8.如圖所示,下述物體受力示意圖中,物體能處于平衡狀態的是
9.當物體受平衡力作用時
A.物體一定處于靜止狀態
B.物體一定處于勻速直線運動狀態
C.物體的運動狀態可能要發生變化
D.物體有可能處于靜止狀態,也有可能處于勻速直線運動狀態
10.一個物體遭到兩個力的作用,這兩個力的三要素完全相同,這么這兩個力
A.一定不是平衡力B.一定是平衡力
C.可能是平衡力D.條件不足,難以判定
11.靜止在水平桌面的數學書,與數學書遭到的重力互相平衡的力是
A.桌面對書的支持力B.書對桌面的壓力
C.椅子的重力D.地面對椅子的支持力
12.下述物體遭到平衡力的是
A.平直道路上加速行駛的車輛B.正在制動的車輛
C.用細線系住一個小球使其做勻速圓周運動D.靜止在桌面上的粉筆盒
13.關于運動和力,以下說法中正確的是
A.物體不受力作用時二力平衡定滑輪的作用,一定保持靜止狀態
B.速率大小不變的物體,一定不受力的作用
C.做曲線運動的物體,一定遭到力的作用
D.只要有力作用在物體上,它的運動狀態就一定改變
14.如圖所示,下述說法正確的是()
A.小鳥遭到的重力與小鳥對樹葉的壓力是一對平衡力
B.小鳥對樹根的壓力與樹葉對小鳥的支持力是一對平衡力
C.小鳥遭到的重力與樹葉對小鳥的支持力是一對平衡力
D.小鳥遭到的重力與樹葉遭到的重力是一對平衡力
15.寢室里,帶磁性的粉筆刷,可吸在黑板上不掉出來。如圖所示,關于粉筆刷的受力情況,下述說法正確的是
A.粉筆刷所受磁力與粉筆刷所受重力是一對平衡力
B.粉筆刷所受磁力與黑板對粉筆刷的支持力是一對互相斥力
C.黑板對粉筆刷的磨擦力的方向豎直向下
D.粉筆刷沒有遭到磨擦力作用
16.用大小不變的水平力,拉鐵塊在水平桌面上做勻速直線運動,如圖所示。鐵塊在運動過程中,下述說法正確的是
A.鐵塊對桌面的壓力和鐵塊遭到的重力是一對平衡力
B.繩對鐵塊的拉力和鐵塊對繩的拉力是一對平衡力
C.繩對鐵塊的拉力小于桌面對鐵塊的磨擦力
D.鐵塊遭到的滑動磨擦力大小保持不變
17.如圖甲所示,物體甲重40N,被50N的水平壓力F甲壓在豎直墻面上保持靜止。如圖乙所示,物體乙重60N,在35N的水平拉力F乙作用下二力平衡定滑輪的作用,沿水平桌面勻速往右運動。則物體甲遭到的磨擦力f甲為,物體乙遭到的磨擦力f乙為____N。
18.在如圖所示的裝置中,貨車在水平方向上遭到兩個力的作用,我們通過觀察貨車在水平方向遭到不同的兩個力作用時,貨車是否處于靜止來探究二力平衡的條件.(1)把貨車置于(填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,對得出實驗推論更有利.(2)向兩吊盤中加砝碼,當兩盤中的質量(填“相等”或“不相等”)時,貨車靜止.(3)保持兩盤中砝碼質量相等,將貨車在桌面上旋轉一個角度松手后,貨車會.(4)假如將兩側吊盤都掛在貨車同一邊的同一掛鉤上,可以發覺貨車(填“仍會”或“不會”)靜止.(5)通過上述過程可知,作用在同一物體上的兩個力,只有當相等、相反、且在同一條直線上,這兩個力才彼此平衡
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