内容正文:
第2节 二力平衡
八年级下册
人教版
新课引入
牛顿第一定律告诉我们:物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态。
但我们周围的物体都受到力的作用,不受力的物体是不存在的。物体在力的作用下也会保持运动状态不变,比如吊在天花板上的电灯,在平直轨道上匀速行驶的列车,
这要怎么解释呢?
1. 经历探究二力平衡条件的实验过程,归纳、总结出二力平衡的特点。
2.依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念,能区分平衡力和相互作用力,会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。
学习目标
重点
难点
新知学习
知识点一、力的平衡
1.物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
只受两个力
二力平衡
2.静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
二力平衡最简单。
那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢?
G
F支
探究二力平衡的条件
1、实验猜想:可能与力的大小、方向、作用点有关,
可能与力是否在同一条直线上有关
实 验 1
2、实验方法:改变物体受到的两个力的三要素,
当物体处于静止时,二力平衡。
3、实验器材:小车、带有定滑轮的长木板、细绳、钩码、托盘
4、实验设计:力的大小:改变钩码数量
力的方向:改变拉力方向
力的作用点:使拉力作用在不同物体上
力在同一条直线上:将小车扭转一个角度
把小车放在光滑的水平面上,向挂在小车两端加钩码
①使两托盘里的钩码质量不相等,观察小车运动情况
②使两托盘里的钩码质量相等,观察小车运动情况
探究一:探究力的大小对物体平衡状态的影响
5、实验步骤:
把小车放在光滑的水平面上,向挂在小车两端加钩码。
①使两托盘里质量相等的的钩码挂在小车两侧,观察小车运动情况;
②使两托盘里质量相等的的钩码挂在小车同侧,观察小车运动情况。
探究二:探究力的方向对物体平衡状态的影响
5、实验步骤:
把小车放在光滑的水平面上,向挂在小车两端加钩码。
①使两托盘里质量相等的的钩码挂在小车两侧,观察小车运动情况;
②保持两托盘里的钩码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的平衡状态
探究三:探究力是否在同一直线对物体平衡状态的影响
5、实验步骤:
探究四:探究力的作用点对物体平衡状态的影响
把两辆小车用细绳连接起来,放在光滑的水平面上。
①使两托盘里质量相等的的钩码分别挂在小车前后两侧,观察小车运动情况。
②用剪刀剪断连接小车的细绳,观察小车运动情况。
5、实验步骤:
6、实验演示
7、记录表格
小车在水平方向所受二力的情况 小车运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 是否作用在同一物体上
不相等
相等
相反
在同一直线上
改变
作用在同一物体上
相反
相反
在同一直线上
不在同一直线上
相等
作用在同一物体上
作用在同一物体上
不改变
改变
改变
相同
在同一直线上
相等
作用在同一物体上
同体
8、实验结论:
二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上
等大
反向
共线
实验时,有同学用小木块代替了小车,发现自己的实验结果和老师的不一样,你知道是什么影响了这位同学的实验吗?
木块的摩擦力较大,影响实验结果
为了减小摩擦对实验的影响,你能改进本实验吗?
实验评估
硬纸片受竖直向下的 重力,向左的拉力,向右的拉力,实际是三力平衡
但由于硬纸片的质量很小,故其重力很小,远小于拉力,可忽略不计
因此可将其视为二力平衡
实验改进
如图甲所示是小明同学设计组装的“探究二力平衡的条件”实验装置。
(1)实验中,小明将系于小车两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮,在线两端的小盘上放上砝码,使作用在小车上的两个力和方向___________,并通过调整___________来改变和的大小;
相反
砝码的质量
针对训练
(2)实验中,保持和大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将___________(选填“转动”或“保持静止”),设计这一步骤是为了探究两个力是否_____________;
(3)小华同学设计组装了如图乙所示的实验装置,比较甲、乙两种实验装置,___________的实验装置更合理,原因是该设计减小了___________对实验的影响;
转动
在同一直线上
甲
摩擦力
(4)小刚同学也对同一问题进行了探究,为了实验装置更合理,他用轻质硬纸片代替乙图中的木块,然后在