7.3力的平衡讲义 2023-2024学年沪科版八年级全一册物理

第三节 力的平衡 知识点： 1、力的平衡 2、二力平衡条件。 复习：牛顿第一定律、相互作用力。 新课讲授： 知识点一、力的平衡： “人象大战”处于僵持时的平衡，匀速行驶的汽车等。分析它们的受力情况可知：在受到外力作用时也能保持静止状态或匀速直线运动状态。物体处于静止状态或匀速直线运动状态时称为平衡状态，受到的力为平衡力。平衡力的意思是合力为零。 经验交流： ( )（1）“僵持”“没推动”等含义是静止状态。 ( 物体处于平衡状态 态 )（2）物体受平衡力 静止状态 物体不受力 匀速直线运动状态 （3） 静止与静止状态，运动与运动状态是两个不同的概念。如：坐在加速上升的电梯里的人，相对于电梯厢他虽然是“静止”的，此时他受到的是非平衡力作用。静止状态时，物体可能不受力或受到平衡力。 （4） 平衡力不改变物体的运动状态；非平衡力一定改变物体的运动状态。 例1.频闪摄影是研究物体运动时常用的一种实验方法，如图7-3-2所示，A、B、C、D是分别用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次）的小球在不同的运动状态下的照片，其中受到平衡力的作用的是 D 解析：本题考查平衡状态的判断。运动的物体受平衡力作用时，保持匀速直线运动状态：匀速直线运动指经过的路线是直线，速度不变的运动。速度不变，即相同的时间内经过的路程相同，两点间的间隔相同，由图可知，D图间隔相同。 答案：D 知识点二. 二力平衡： 1、二力平衡条件 A.提出问题：纸板在水平方向上受到两个力F1、F2的作用而静止，这两个力有什么关系？ B.猜想：可能是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 C.设计实验：在一个水平桌面上放一轻质纸板，使纸板在水平方向上受两个力的作用，探究纸板平衡时二力的关系。 D.实验过程： ①让两个力方向相反、作用在同一条直线上，改变砝码盘中砝码的质量，纸板平衡时，砝码盘中的砝码质量相等。 ②砝码质量相等，改变两个力的方向，方向相反时纸板平衡。 ③砝码质量相等，把纸板转动，松手后，纸板不平衡。反证，只有两个力作用在同一直线上时纸板才平衡。 E.结论：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上。 经验交流： （1）纸板平衡，指纸板处于静止状态或者匀速直线运动状态，实际上只研究纸板处于静止状态，因匀速直线运动状态很难控制且运动时间太短，不合理。 （2）四个条件：也可以先给同学们一条条证明。 （3）二力平衡条件与相互作用力区别与联系:二力平衡中的两个力是性质不同的两个力，相互作用力中的两个力是性质相同的两个力。 a.二力平衡条件：同体、等大、反向、共线； b.相互作用力条件：不同体、等大、反向、共线； （4）水平面上静止时的物体：不推时，它受到重力与支持力是一对平衡力；推而不动时，它受到的重力与支持力、推力与摩擦力、两对平衡力。 （5）水平面上匀速直线运动时的物体：地面光滑时，它受到重力与支持力是一对平衡力；地面不光滑时， 它受到的重力与支持力、推力与摩擦力、两对平衡力。 这两种情况：支持力与压力、物体受摩擦力与地面受摩擦力、两对相互作用力 例２.在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明采用的实验装置如图所示. （1）实验中，小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码，木块两边所受砝码的拉力 （选填“相等”或“不相等”），木块处于静止状态.小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是 ，于是他把木块换成小车，并选择较 （选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面，继续完成实验. （2）在左右两盘放入质量相等的砝码，再将小车水平扭转一个角度，松手后，观察小车运动状态，这样做的目的是为了探究 （3）小明用轻质硬纸片代替图中的木块，两端的小盘中加入质量相等的砝码，硬纸片保持静止，用剪刀将硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件： 解析：（1）左盘和右盘中砝码的质量相等，木块两边所受的拉力相等．小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，说明此时木块还受平衡力的作用，这是因为桌面对木块有向左的摩擦力；为减小摩擦力对实验的影响，可以把木块换成小车，并选择较光滑的实验桌面．（2）用手将小车水平扭转一定角度，此时两个力大小相等，方向相反，不在同一直线上，这样可以探究不在同一直线上的两个力是否能平街．（3）当硬纸片平衡时，用剪刀从中间剪断硬纸片，此时两个力没有作用在同一物体上，分开后的硬纸片向相反方向运动，不再平衡，由此可以说明二力平衡的又一个条件：两个力必须作用在同一物体上. 答案：（1）相等 桌面与木块间摩擦力较大 光滑（2）