探究活动3 探究二力平衡的条件-【新课堂实验报告】2023八年级下册物理

探究活动·三 探究二力平衡的条件 探究原理 (一)牛顿第一定律（惯性定律） 1.定律内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线 运动状态。 2.说明：牛顿第一定律是力学基本定律之一，牛顿第一定律是一种理想情 况，不能由实验来直接验证，它是在实验的基础上进行科学的推理而得出的，是 一切物体在不受力作用时所遵循的一种运动规律。实际物体不可能不受外力的 作用，在实际问题中，物体保持静止或匀速直线运动状态是受平衡力作用的结 果。牛顿第一定律说明了物体的运动不需要力来维持，纠正了人们关于力是维 持运动的原因的错误认识。 3.物体在不受外力作用时，运动状态仅有两种可能：原来静止的物体仍然保 持静止；原来运动的物体将继续保持匀速直线运动。 (二)惯性 1.惯性指物体保持运动状态不变的性质。惯性是物体的一种属性，一切物 体在任何情况下都具有惯性，物体惯性大小只与物体质量大小有关，与物体是否 受力、物体是否运动、物体的运动状态等其他因素无关。 2.惯性和惯性定律区分：惯性是物体保持静止或匀速直线运动状态的性质， 一切物体在任何情况下都有惯性；惯性定律是物体在不受外力作用时所遵循的 运动规律。 3.惯性现象：指物体由于惯性表现出的现象。对我们生活或生产中有利的 惯性得到人们的利用，对有害的惯性要防止给人们带来危害。 (三)二力平衡 1.平衡：物体处于静止或匀速直线运动状态时，所受各力的作用效果互相抵 消，相当于不受力。 2.平衡力：物体在受到几个力作用时，保持静止状态或匀速直线运动状态， 则这几个力相互平衡。 (四)合力 1.物体受几个力共同作用，我们可以用一个力来代替这几个力的共同作用， 其效果完全相同，这个力叫那几个力的合力。已知几个力，求它们的合力叫力的 合成。 2.同一直线上同方向二力的合力大小等于二力大小之和，方向相同。 3.同一直线上相反方向的二力的合力大小等于二力大小之差，方向和较大 的力相同。 4.口决：同向相加，异向相减，方向随大。 探究边程 提出问题 物体受到的两个力的作用，要满足什么条件才能平衡，使物体保持静止状态 或匀速直线运动状态呢？ 实验猜想 猜测上面提出问题的可能答案，写在下面。 设计实验 利用右图所示的装置，研究物体所受的两个力 在大小、方向、作用点上满足什么条件时，桌面上的 小车能保持静止。 进行实验 1.把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的砝码盘里加砝码，先使 两盘里的砝码不相等，再使砝码相等，观察小车在什么条件下静止、在什么条件 下发生运动。 小车保持静止时的条件之一：两盘里的砝码质量 (选填“相等”或 “不相等”)，说明小车所受的两个力大小 (选填“相等”或“不相等”)。 2.保持两盘里的砝码相等，把小车横向移动（使其偏离两滑轮间的连线），使 拉力F,和F2不在一条直线上，观察小车的情沉。 小车保持静止时的条件之二： (除了数据之外，还可以把操作中出现的问题简明扼要地写下来。) 实验结果 实验结论 二力平衡的条件： 作用在同一物体上的两个力，如果 ,并且在 上 这两个力就彼此平衡。 实验评估 实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据和所得的结 论是不是可靠？ 实验交流 把你的探究过程及结论告诉同学和老师，或者把这个探究记录给他们看，征 求他们的意见。既要改正自己的错误、弥补不足，又要为自己的正确观点和做法 辩护。把交流的情况简要地记下来。 探究练习 1.汽车在平直的公路上做匀速直线运动，则下列为一对平衡力的是( )。 A.汽车的牵引力和汽车所受的重力 B.汽车所受的重力和汽车对地面的压力 C.汽车的重力和地面对汽车的支持力 D.汽车对地面的压力和汽车所受的摩擦力 2.如下图所示，是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的 频闪照片（提示：图中的黑点表示物体），其中可能受到平衡力作用的物体 是()。 意●●●中 ● ●e●●● A B D 3.把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力 的作用。若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为F,、F,则()。 A.F1可能小于F2 B.F1可能等于F2 C.F1一定等于F D.F,一定大于F2 4.如图甲所示，物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用，F1、 F,的大小随时间的变化如图乙所示，则下列分析正确的是( )。 甲 A.在t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F2相同 B.在t1时间内，物体所受的合力先变小后变大，合力的方向始终与F,相同 C.在t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F,相反 D.在t1时间内，物体所受的合力先变小后变大，合力的方向始终与F,相反 5.右图为两个相互平衡的力与两个相互作用力 平而力 互作用打 的维恩图（用于显