8.2 二力平衡(第1课时) 导学案 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第2节　二力平衡(第1课时) 课程标准(2022年版) 本节要点 2.2.4　知道二力平衡条件． 1．认识到在平衡力的作用下,物体会保持静止或匀速直线运动状态． 2．知道物体的两种平衡状态,知道平衡力的概念． 3．认识和理解二力平衡的条件．(重点) 4．学会区分平衡力和相互作用力．(重点、难点) 基础练习 平衡状态 1.如图分别是桌面上的花瓶、天花板上悬挂的吊灯、在平直公路上匀速行驶的汽车,请分析它们的受力情况． 分析:以上物体分别受几个力作用时,也能保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态．  2.下列情景中,处于平衡状态的是(D ) A．绕地球匀速运行的卫星　 B．加速追赶猎物的猎豹　 C．下落的苹果　 D．匀速直线下降的跳伞运动员 　　做匀速直线运动的物体处于平衡状态,说明物体必须是匀速且直线运动,匀速曲线运动或变速直线运动都不是平衡状态． 3.如图所示,不是处于平衡状态的物体是(A ) A．弯道上沿曲线滑行的运动员 B．吊在天花板下静止的电灯　　　 C．路上匀速直线行驶的小汽车　 D．停在车站的列车 二力平衡的条件 学生实验:把小车放在光滑的水平桌面上,向挂在小车两端的托盘里加砝码,观察小车在什么条件下会保持平衡状态． 实验步骤 小车在水平方向上的受力情况 小车运动状态是否改变 大小 方向 是否在同一直线 1．使托盘里的砝码质量不相等． 不等 相反 是 是 2．使托盘里的砝码质量相等． 相等 相反 是 否 3．保持两个托盘的砝码质量相等并把两个托盘都放到同一侧． 相等 相同 是 是 4．保持两个托盘里的砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放． 相等 相反 否 是 分析:(1)改变左、右盘的砝码质量,是为了改变力的大小,从而验证二力平衡是否需要二力大小相等．  (2)把两个托盘都放到同侧,是为了验证二力平衡是否需要二力方向相反．  (3)把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,是为了验证二力平衡是否需要二力在同一直线上．  实验改进: 主要缺点:受到的阻力较大,无法实现物体在水平方向只受两个力的作用． 优点:受到的阻力很小,基本上可以认为水平方向只受两个力的作用． 优点:悬停在空中时,卡片不受阻力的作用,但卡片的重力必须非常小,可以忽略． 小结 二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡．(记忆方法:三同一反——同物体,同大小,同直线,反方向) 实验：小明探究二力平衡条件的实验装置如下图． (1)甲、乙实验装置中小明应该选装置乙,原因是可减小阻力对实验的影响．  (2)实验中通过改变砝码的质量来探究二力大小的关系．  (3)当小车处于静止状态或匀速直线运动状态时,我们便可认为它受到的力是相互平衡的．  (4)小明发现:同时向左盘和右盘加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态．此时,他总结出二力平衡的条件之一:两个力大小相等．这种做法是否科学?不科学,原因是实验次数太少,结论具有偶然性．  (5)将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡．  (6)某次实验时,在左盘放入2 N的砝码,右盘放入1.5 N的砝码时,小车静止,此时小车受到的是(选填“可能是”“是”或“不是”)平衡力．这个现象与二力平衡的条件不完全相符,你认为产生此现象的原因可能是小车受到阻力,小车受到的这个力大小应该是0.5N,方向水平向右．  【实验拓展】　 (7)小红又设计了如图丙所示的方案进行探究,将系于小卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码数量来改变拉力的大小．  (8)从实验效果的角度分析,小红认为她的方案也比甲方案好,理由是C(填字母)．  A．小卡片是比较容易获取的材料　　　　　　　　 B．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 C．减少了阻力对实验结果的影响 D．小卡片容易扭转 (9)小卡片的质量要很小,这样就可以忽略重力对实验的影响．  (10)在小卡片平衡时,用剪刀将小卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡．  (11)图丁中,两个滑轮一高一低,塑料片静止时受力平衡(选填“平衡”或“不平衡”),利用该装置能(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件．  区分平衡力和相互作用力 1.比较平衡力和相互作用力的异同点: 力 平衡力 相互作用力 不 同 点 受力物体 两个力作用在同一物体上．  两个力作用在不同物体上．  力的关系 一个力消失,另一个力可以存在．  两个力同时消失,同时存在． 力的性质 它们的性质可以相同,也可以不同． 两个力的性质一定相同． 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上．  2.汽车在平直公路上匀速行驶,下列是一对平衡力的是(B ) A．汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力 B．汽车的重力和地面对汽车的支持力 C．汽车对地面的压力和汽车的重力 D．牵引力和汽车所受的空气阻力 3.如图所示的茶杯静止在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是(A ) A．茶杯所受的重力和桌面对茶杯的支持力 B．茶杯所受的重力和茶杯对桌面的压力 C．茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力 D．桌子所受的重力和地面对桌子的支持力 区别平衡力和相互作用力的方法 1．判断平衡力:①首先判断受力物体是否相同;②然后判断是否满足“大小相等,方向相反,作用在同一条直线上”． 2．判断相互作用力:①最明显的特征是“A对B的力和B对A的力”;②如果没有上述特征,则要根据作用在不同物体上的两个力等大、反向、同线来判断． 强化训练 1．[物理观念]以下各图是每隔0.1 s拍摄一次的小球在不同运动状态下的频闪照片,其中受到平衡力作用的是(B ) 2．如图所示,物体只受到F1和F2两个方向相反的力的作用,能使该物体处于平衡状态的是(C ) 3．(2023·河源连平县月考)当猴子倒挂在树枝上静止时,下列说法正确的是(C ) A．根据牛顿第一定律可知,静止的猴子不受任何力的作用 B．猴子受到的重力和猴子对地球的吸引力是一对平衡力 C．树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力 D．树枝对猴子的拉力和猴子对树枝的拉力是一对平衡力 4．[科学思维]如图所示,将一杯牛奶放在水平桌面上,下列说法正确的是(A ) A．杯子对牛奶的支持力是由于杯子的形变产生的 B．杯子和牛奶所受的总重力大于桌面对杯子的支持力 C．桌面对杯子的支持力与杯子受到的压力是一对相互作用力 D．杯子所受的重力与牛奶对杯子的压力是一对平衡力 5．(2023·佛山禅城区期末)竖直上抛的网球,在向上运动的过程中,受到的是非平衡力(选填“平衡力”或“非平衡力”)．到达最高点时,网球不是(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,若此时一切外力都消失,网球将静止(选填“向下做匀速直线运动”“静止”或“向上做匀速直线运动”)．  学科网（北京）股份有限公司 $$