第五節(jié) 慣性定律
3.二力平衡 [師]牛頓第一定律告訴我們，一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).請(qǐng)同學(xué)們分析下面的問(wèn)題. [投影] (1)放在講桌上的粉筆盒處于什么狀態(tài)，它受不受力? (2)在平面上勻速推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體處于何種狀態(tài)?物體受不受力的作用? [生]講桌上的粉筆盒處于靜止?fàn)顟B(tài)，它受到了力的作用.勻速推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它也受到了力的作用. [生]這兩個(gè)問(wèn)題說(shuō)明物體受到力的作用也能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài). [師]大家分析得非常正確.物體在受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力平衡(equilibrium)，這時(shí)物體處于平衡狀態(tài).同學(xué)們考慮，什么是二力的平衡呢? [生]如果作用在物體上的力只有兩個(gè)，且物體處于平衡狀態(tài)，就說(shuō)這二力平衡. [師]這兩個(gè)力滿(mǎn)足什么條件才能平衡呢? [探究]二力平衡的條件. [師]請(qǐng)同學(xué)們自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后各組交流. (同學(xué)們操作，教師巡視并參與同學(xué)們的活動(dòng)) 第一組： 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 首先，我們將兩個(gè)定滑輪固定在光滑的長(zhǎng)木板兩端，然后在長(zhǎng)方木塊的兩端各掛上一根繩子，放在光滑的木板上，兩端繩子分別跨過(guò)定滑輪掛上鉤碼. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： (1)在兩根繩端分別掛上質(zhì)量不相等的鉤碼，觀察木塊是否靜止. (2)在兩根繩端分別掛上質(zhì)量相等的鉤碼，觀察木塊是否靜止. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象； (1)繩兩端掛質(zhì)量不相等的鉤碼時(shí)，木塊很快運(yùn)動(dòng)到掛鉤碼多的一端. (2)繩兩端掛質(zhì)量相等的鉤碼時(shí)，木塊靜止. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可以得出結(jié)論，兩個(gè)力大小相等、方向相反時(shí)，二力平衡. 第二組： 我們組的實(shí)驗(yàn)和第一組基本相同.如果將木塊扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度使拉木塊的繩子不在一條直線上時(shí)，木塊不會(huì)靜止，說(shuō)明二力要想平衡還必須作用在一條直線上. 第三組： 他們兩個(gè)組還忽略了一個(gè)問(wèn)題，就是兩端繩子的力都是作用在同一個(gè)木塊上的. [師]通過(guò)同學(xué)們共同的努力，綜合大家的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我們可以得到二力平衡的條件： [生]作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡. [師]生活中二力平衡的例子隨處可見(jiàn)，如書(shū)p38圖11.5-10.請(qǐng)?jiān)诤?jiǎn)圖中畫(huà)出物體受到的平衡力. (學(xué)生畫(huà)圖，教師巡視指導(dǎo)，最后講評(píng)) [師]同學(xué)們學(xué)習(xí)了平衡力后，誰(shuí)能說(shuō)說(shuō)平衡力和物體間相互的作用力有什么區(qū)別? [生]平衡力作用在同一個(gè)物體上，而物體間相互的作用力作用在相互作用著的兩個(gè)物體上.