2 力的平衡（教学课件）物理新教材教科版八年级下册

第2节 力的平衡 八年级物理下册 •教科版 第八章—运动和力 教学引入 1 　　体操馆内、运动员轻轻一跃，双手紧握吊环，前摆上成査角支撑、仰身燕式支撑、直体大回环摆动成手倒立…，运动员的每一个平衡动作，都是为为美的完美体现。你知道运动员如何做到这些动作的吗？ 合力 2 　　在日常生活中，我们常见到以不情况：一个大人能提起的一桶水，需要两个学生才能提起；一台拖拉机能把汽车从泥泞中拉出来,但用人推，要很多人共同努力才行。 一个力作用在物体上产生的效果可以与两个力或几个力同时作用在这个物体上产生的效果相同。 合力 2 合力与分力 　　如果一个力产生的作用效果跟儿个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，组成合力的每个力叫分力。 F3 F2 F1 F3的作用效果与F1和F2共同的作用效果_____。 相同 _____是______的合力； ______是_____的分力。 F3 F3 F1、F2 F1、F2 合力与分力是建立在“等效替代”的基础上 合力 2 两个弹簧测力计、刻度尺、弹簧、白纸。 探究实验：同一直线上二力合成 【实验器材】 等效替代法 【实验方法】 已知几个力的人小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成。 合力 2 【实验步骤】 ①用两个弹簧测力计和一个弹簧测力计，分别沿同一方向将弹簧S拉长至A点，记录弹簧测力计示数； ②用两个弹簧测力计沿不同方向将弹簧拉长至B点，记录弹黄测力计示数;再用一个测力计将弹簧S拉长至B点，记录弹贵测力计示数。 结论：同一直线上方向相同时，合力大小等于两个分力大小之和。 结论：同一直线上方向相反时，合力大小等于两个分力大小之差。 合力 2 【分析论证】 同一直线上的两个力 方向相同 方向相反 F合=F1+F2 F合=F1-F2 取绝对值 【实验结论】 在同一直线上的两个力， 方向相同，合力大小等于这两个力的大小之和：F合=F1+F2；方向相反，合力的大小等于这两力的大小之差：F合=|F1-F2|。合力方向一定与较大力方向相同。 力的平衡 3 能不能反过来说，凡是保持静止状态或会速直线运动状态的物体，都没有受到外力呢？ 牛顿第一定律： 物体在不受外力的时候总保持静止状态或勾速直线运动状态，这时物体所处的状态叫作平衡状态。 力的平衡 3 观察 保持平衡的杂技演员 在平直轨道上做匀速直线运动的货物 跳伞运动员竖直匀遮降落 物体在受到几个力作用时，也可能保持静止状态或匀速直线运动状态。 力的平衡 3 ①定义：物体在几个力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态。处于平衡状态的物体所受的几个力叫作一组平衡力。 1.认识平衡力 ②当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 F支 G 力的平衡 3 2.探究实验：二力平衡的条件 【猜想与假设】 力的作用点 力的大小 力的方向 两个力应该在同一物体上 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 【实验方法】 分别改变两力的三要素，观察物体的运动状态是否改变。 力的三要素 力的平衡 3 【实验器材】 小桌、小车、支杆定滑轮、托盘、钩码组、细绳。 【实验过程】 　　增减两端钩码的数目，观察小车在什么条件下保持静止，在什么条件下不能保持静止。 ①探究二力平衡与两力的大小关系 力的平衡条件 4 ②探究二力平衡与两力的方向关系 　　用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同侧，加入相等的钩码，放手后观察小车运动状态的变化。 ③探究二力平衡与两力的是否在同一直线上 　　保持两端钩码数相等，观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。用手把小车在水平面上扭转一个角度，观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。放手后，观察小车的情况； 力的平衡条件 4 ④探究两力平衡与两力是否作用在同一物体上 　　用两个相同的小车分别系住一个托盘，用手按住，保证二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，放手后观察小车运动状态的变化。 作用在同一物体上的二力平衡的条件 力的平衡条件 4 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 是否作用于同一物体 1 相等 相同 在同一条直线上 是 2 相等 相反 在同一条直线上 是 3 不相等 相反 在同一条直线上 是 4 相等 相反 不在同一条直线上 不是 【分析论证】 改变 不改变 改变 改变 【实验结论】 平衡力合力为零 大小相等 方向相反 作用在同一直线 作用在同一物体 力的平衡条件 4 【交流与合作】 在实验过程中，如果两侧砝码质量不同，但小车仍然处于静止状态，这是为什么呢？你还有更好的实验方案吗？ 实验小车与桌面有摩擦阻力会影响实验。 实验中使用的轻质卡片可以排除桌面阻力的影响。(卡片的重力也会影响实验) 改进方案：用小卡片探究二力平衡的条件 【视频欣赏】 力的平衡条件 4 3.平衡力与相互作用力的区别 平衡力 大小 相等 方向 相反 作用点 同一物体上 相互作用力 相等 相反 分别在不同的两个物体上 同一直线 同一直线 4.力和运动的关系 力与运动的关系 不受力 受力 静止物体 运动物体 保持静止状态 保持匀速直线运动状态 平衡力 非平衡力 静止物体 运动物体 保持静止状态 保持匀速直线运动状态 运动状态改变 力的平衡条件 4 力的平衡条件 4 5.生活中的平衡力 悬吊的电灯 桌子上的杯子 F支 G F G 地面上匀速行驶的汽车 f阻 F牵 F支 G F G 匀速升降的电梯 1. 跳伞运动员在空中张开落伞后，跳伞运动员匀速下降，这是因为跳伞运动员( ) A、没有受到重力作用 B、受到的重力小于阻力 C、受到的重力等于阻力 D、受到的重力大于阻力 课堂练习 5 B 课堂练习 5 2. 下列关于运动和力的说法正确的是（ ） A．受平衡力作用的物体一定处于静止状态 B．运动的物体一定受到力的作用 C．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态 D．离开枪膛的子弹向前飞行是因为受到惯性作用 C 课堂练习 5 3．如图所示，人坐在吊椅（椅面水平）上静止时，下列说法正确的是（　　） A．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力 B．人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力 C．吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力 D．人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力 B 课堂练习 5 4．如图是用力F把一木块静止压在墙面上的示意图，以下受力分析的说法表述正确的是（　　） ①手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力 ②手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力 ③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力 ④手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力 A．只有②正确 B．只有④正确 C．只有③④正确 D．只有①③正确 D 力的平衡 合力与分力 课堂小结 6 平衡状态：静止状态成匀速直线运动状态 作用在同一物体上二力平衡的条件 同向：F合=F1+F2 反向：F合=|F1-F2| 大小相等 作用于同一直线 发展空间 7 确定形状不规则物体的重心 　　在薄板上的某一点A用细线把它悬挂起来。当薄板静止时，用铅笔沿悬线在板上画出竖直线AB;再通过另一点C用细线把薄板悬挂起来，当它静止时沿悬线画出另一条竖直线CD。AB、CD两条直线的交点O就是薄板的重心位置。 $$