第八章第二节二力平衡（课件）2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

第八章 运动和力 八下物理 RJ 第2节 二力平衡 3.会运用二力平衡的知识解决实际问题。 2.通过实验探究二力平衡的条件。 1.掌握平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。 学习目标 课堂导入 视频 跳伞运动 问题：运动员跳伞时，他和伞在空中受到重力和阻力的作用。在这两个力的作用下，运动员和伞在某个阶段会沿竖直方向匀速下落。这种情况下，运动员和伞所受的重力和阻力应该有怎样的关系呢? F阻 G总 牛顿 课堂导入 物体不受力时 牛顿第一定律 静止状态或 匀速直线运动状态 运动状态不变 物体受力时 变速运动 运动状态变化 不存在 物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。 新知探究 一、平衡状态和平衡力 知识点1 平衡状态和平衡力 被提起的水桶 新知探究 物体受平衡力作用时，几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。 F阻 G总 G F1 F2 匀速下落 F支 G F阻 F 推而不动 知识点1 平衡状态和平衡力 桌面上的花瓶 新知探究 F支 G F拉 G 悬挂的吊灯 如果一个物体在两个力的作用下保持平衡状态，那么我们称之为二力平衡。 二力平衡 知识点1 平衡状态和平衡力 F支 G F阻 F牵 平直公路上匀速行驶的汽车 多力平衡 例1、不计空气阻力，下列物体处于平衡状态的是（ ） 典型例题 静止或匀速直线运动状态 A.在空中自由下落的苹果 B.在圆形跑道上匀速跑步的运动员 C.竖直向上抛出的石子 D.沿笔直斜坡匀速上行的汽车 加速 曲线 先减速后加速 D 匀速直线 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 如果处于平衡状态下的物体只受两个力作用，这两个力要满足什么条件才能平衡呢？ 两个力的作用效果要能相互抵消，那么它们大小一定相等。 刚刚那些实例中，两个力都作用在一个物体上，并且方向都是相反的。 这两个力还需要作用在一条直线上。 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 实验 探究二力平衡的条件 实验思路 要想找到物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系，应该先想办法在物体上施加两个力使物体平衡，然后在物体平衡时测量这两个力，看看这两个力之间存在怎样的关系。 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 设计实验 把小车放在光滑的水平桌面上，同时给小车两端各施加一个力的作用，观察小车在什么条件下能保持运动状态不变。 F1 F2 可以通过改变砝码的质量来改变拉力大小； …… 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 实验过程 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运动状态不变。 1.使两个托盘里的砝码质量不相等；（F1＜F2） F2 F1 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 实验过程 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运动状态不变。 2.使两个托盘里的砝码质量相等；（F1＝F2） F2 F1 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 实验过程 3.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；（F1＝F2） F2 F1 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 实验过程 …… F2 F1 F1 F2 方向相同 作用在两个物体上 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 实验记录 小车在水平方向所受二力的情况 小车运动运动状态是否改变 大小 方向 是否在一条直线上 不相等 相等 相等 …… 相反 是 是 相反 是 否 相反 否 是 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 实验结论 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。 二力平衡的条件 注意：（1）所用的两个托盘要相同。 （2）应选择较光滑的桌面和质量较小的小车，这样 可以减小阻力对实验的影响。 同体、等大、反向、共线 新知探究 知识点2 二力平衡的条件 例2、在图中，F1和F2是物体所受的方向相反的两个力，哪些情况下，这两个力是平衡的？ 典型例题 F1 = 2N F2 = 2N F1 = 10N F2 = 10N F1 = 10N F1 = 9N F1 = 5N F2 = 5N 甲 乙 丙 丁 同体、等大、反向、共线 不共线 不等大 知识梳理 区别 平衡力 相互作用力 相同点 不同点 作用对象 作用时间 力的作用效果 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 作用在同一物体上 作用在两个不同物体上 没有时间关系 同时产生，同时消失 使物体保持 平衡状态 两个力分别产生 各自的效果 如图用弹簧测力计测量重力，若此时拉力F=0.5N，则钩码的重力是_____N，拉力的方向是_________。 新知探究 知识点3 二力平衡条件的应用 对于处于平衡状态的物体，已知一个力的大小和方向，根据二力平衡条件，就可以确定与之平衡的另一个力的大小和方向。 0.5 竖直向上 1.确定力的大小和方向 F＝0.5N G＝0.5N 新知探究 知识点3 二力平衡条件的应用 2.根据物体的受力情况判断物体的运动状态。 受力情况 运动状态 物体不受力时 物体受力时 受平衡力 受非平衡力 静止或做匀速直线运动 静止或做匀速直线运动 运动状态改变：从静止开始运动、速度变化、运动方向变化等 新知探究 知识点3 二力平衡条件的应用 3.根据物体的运动状态判断物体的受力情况。 运动状态 受力情况 静止 做匀速直线运动 运动状态改变 受平衡力作用或不受力 受平衡力作用或不受力 一定受到非平衡力作用 例3、 在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推着一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（ ） A.20N，向西 B.20N，向东 C.150N，向西 D.150N，向东 典型例题 F支 G＝150N F阻 F推＝20N B 阻力与推力是一对平衡力 练习1．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 练习巩固 解析： 两个过程中拉力和重力都是一对平衡力，而物体的重力不变，所以两次拉力都等于重力，等于6 000 N。 F G B 二力平衡 平衡状态 课堂小结 静止或匀速直线运动状态 同体、等大、反向、共线 探究二力平衡的条件 二力平衡条件的应用 由平衡力中一个力求另一个力；由受力情况判断运动情况；由运动情况判断受力情况。 跳伞运动过程中的阻力和速度 1.在下列事例中，受平衡力作用的物体是（ ） A. 正在圆形轨道上运动的过山车 B. 减速进站的火车 C. 腾空而起正在加速上升的火箭 D. 在马路上匀速直线行驶的汽车 随堂练习 解析：根据物体运动状态判断物体的受力情况，物体静止或做匀速直线运动时，物体可能受平衡力。 运动方向在变化 D 速度大小在变化 随堂练习 2.（长沙中考）滑雪运动包含了很多科学知识，如图是小雪正在滑雪的场景，下列说法正确的是（ ） A.小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力 B.小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力 C.小雪用滑雪杆加速滑行，说明力是维持物体运动状态的原因 D.小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性 平衡力 不是平衡力 D 力是物体运动状态改变的原因 随堂练习 3.在水平公路上沿直线匀速行驶的公交车受到几对平衡力的作用?为什么说它们是互相平衡的?若以图中的长方形表示这辆汽车，请在图中画出汽车受力的示意图。 v 解析：公交车受到水平和竖直方向上两对平衡力的作用；因为公交车匀速直线行驶，所以它受平衡力。 F支 G F阻 F牵 $$