8.2 二力平衡 --2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第八章 第２节 二力平衡 1 同一直线上的两个力的合成 合力：当一个力的作用效果和几个力的作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。组成合力的每一个力叫分力。 1、同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两个力之和，方向与两力方向相同。 2、同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于两力之差，方向与较大的力方向相同。 复习提问： 请说出牛顿第一定律内容。 物体不受力时 物体受力时 静止状态 或 匀速直线运动状态 运动状态不变 变速运动 静止状态 或 匀速直线运动状态 不存在 状态条件两头看，互相应正是关键。同体条件必须有，多个受力不简单。 3 G F G F浮 G F浮 G F 静止的电灯 静止的轮船 匀速上浮潜水艇 匀速降落的运动员 它们各处于怎样的状态? 它们分别受到哪些力的作用? 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？ 1．提出问题： 如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，这两个力应该满足什么样的条件呢？ 2.猜想假设： 认识力，要从力的三要素入手，请同学们结合刚才对受到平衡力的物体的受力分析，从力的三要素出发进行大胆的猜想。 -‹#›- 实验 探究二力平衡条件 猜想： 两个力的大小可能要相等 两个力的方向可能要相反 两个力可能要在一条直线上 两个力应该在同一物体上 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。 方案一： 1、实验中被研究的是哪两个力，物体间只受到这两个力吗？如何避免其它力的干扰？ 思考： 为了避免摩檫力的干扰： 0、给木块安上轮子 1、桌面要光滑 2、用定滑轮 3、砝码质量要大，两个托盘要相同。 定滑轮作用：不改变力的大小，只改变力的方向 方案二： 1、实验中被研究的是哪两个力，物体间只受到这两个力吗？如何避免其它力的干扰？ 思考： 为了避免重力的干扰： 1、选用轻纸板 2、用细绳 装置仍如上图，但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后，塑料板将 。 如图，在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料板，塑料板 。 滑向一边 保持平衡 实验一 实验二 【实验器材】 钩码、细线、塑料片、铁架台 实验图片换成小车 11 实验一 实验二 在实验一和实验二中： 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变 大小 方向 是否在一条直线上 不相等 相反 在同一条直线上 改变 相等 相反 在同一条直线上 不改变 …… 实验图片换成小车 12 如图，在右边的绳套和钩码挂在左边定滑轮上，使两个拉力的方向相同。 放开塑料板，塑料板将 。 向左移动 实验三 如图，在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑料板扭转一个角度，使拉塑料板的细绳相互平行，但不在同一直线上。放开塑料板，塑料板将 。 转动 实验四 实验三 实验四 在实验三和实验四中： 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变 大小 方向 是否在一条直线上 相等 相反 在同一条直线上 不改变 相等 相同 在同一条直线上 改变 相等 相反 不在同一条直线上 改变 …… 实验二 实验图片换成小车 15 结合四个实验： 实验 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变 大小 方向 是否在一条直线上 一 不相等 相反 在同一条直线上 改变 二 相等 相反 在同一条直线上 不改变 三 相等 相同 在同一条直线上 改变 四 相等 相反 不在同一条直线上 改变 实验图片换成小车 16 请用剪刀从中间剪断塑料片，观察它的运动状态是否改变，能说明什么？ 实验五 -‹#›- 二、 二力平衡条件 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。 简记：同体、等大、反向、共线。 平衡力的合力为零 1．F1与F2是平衡力的是( ) C 2．静止在水平桌面上的书，受到的平衡力是( ) A.书的重力和书对桌子的压力 B.书对桌子的压力和桌子的重力 C.书的重力和桌子对书的支持力 D.书对桌子的压力和桌子对书的支持力 【反馈练习】 C -‹#›- 平衡力 运动状态不改变 Ｆ Ｇ 向上匀速： F=G 向下匀速： F=G 静止： F=G 一个物体只受拉力和重力的作用 有平衡力作用在物体上，运动状态不改变； 非平衡力 运动状态改变 Ｆ Ｇ 向上加速： 向下加速： F＞G 运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。 F＜G 三、二力平衡应用 1．根据物体的状态分析受力情况 【典例剖析】 跳伞运动员在空中匀速直线下降，如果已知人和伞所受的总重力是1000 N，你能说出人和伞所受阻力的大小和方向吗? 人和伞作匀速直线运动 → 受到平衡力 → 二力大小相等、方向相反。 -‹#›- 2．根据物体的受力情况分析运动状态 【典例剖析】汽车沿直线行驶时受到的牵引力为F，受到的阻力为f。 (1)当F＞f时，汽车做什么样的运动？ (2)当F=f时，汽车做什么样的运动？ (3)当F＜f时，汽车做什么样的运动？ （1）不平衡，汽车做加速直线运动； （2）二力平衡，汽车做匀速直线运动； （3）不平衡，汽车做减速直线运动。 【归纳总结】 1．物体处于平衡状态 → 受平衡力 2．物体受平衡力 → 处于平衡状态 四、拓展延伸 分类 平衡力 相互作用力 定义 物体受到两个力的作用而处于平衡状态，这两个力叫平衡力 两个物体之间发生相互作用而产生的两个力，叫相互作用力 受力物体 作用在同一物体上 作用在不同的两个物体上 施力物体 两个物体 两个物体既是受力物体同时又是彼此的施力物体 相同点 两个力大小相等，方向相反且作用在同一条直线上 不同点 一个力变化，另一个力不一定变化，可能会变为非平衡力。 两个力同时产生，同时变化，同时消失。 -‹#›- 【想想议议】 请同学们结合牛顿第一定律和二力平衡的知识，想想力和运动之间有什么样的关系呢？ 【运动和力的关系】 物体的受力情况 没有受到外力作用 受到外力作用 牛顿第一定律 物体保持静止状态或匀速直线运动状态 受平衡力 受非平衡力 物体的运动状态发生改变 合力不为零 合力为零 -‹#›- 巩固练习 1．下列情况，两力平衡了吗？为什么？ F1=5 N F2=5 N A F1=3 N F2=5 N B F1=5 N F2=5 N C F1=5 N F2=5 N D 2．起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是6 000 N。若起重机吊着这个物体以2 m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（ ）。 A、12 000 N B、6 000 N C、3 000 N D、无法判定 B 3.某同学用F =10N的水平推力没有推动一张课桌，则课桌受到的阻力多大？ 课桌静止 → 受到平衡力 → 阻力f = F = 10N 课堂小结 Lavf58.51.100 $$