6.6二力平衡 课件 2024-2025学年鲁科版物理 八年级下学期

2024鲁科版八下 6.6二力平衡 一、平衡状态 跳伞 跳伞运动员从高空跳下时，会加速下落;打开降落伞一段时间后，便会匀速下落(图6-6-1)。运动员和降落伞在空中一直都受重力和空气阻力的作用，为什么会出现不同的运动状态?在匀速下落时，运动员和降落伞所受的重力和阻力应该有怎样的关系呢? 平衡 牛顿第一定律告诉我们，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。在我们的周围，不受力的物体是不存在的。桌面上的花瓶(图6-6-2甲)、在水平道路上匀速行驶的汽车(图6-6-2乙)匀速下落的降落伞，虽然它们都受到力的作用，但却保持静止状态或速直线运动状态。物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态。 二、同一直线上二力的合成 提水 生活中常见到这样的情况:两个小孩共同提起一桶水，能使水桶保持静止状态;一个大人单独提起同一桶水，也能使水桶保持静止状态。也就是说，两个小孩共同施加的力和一个大人单独施加的力，产生的作用效果是相同的。 合力 如果一个力单独作用的效果与几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力(resultant force) 力的合成 在物理学中，求几个力的合力的过程叫作力的合成(composition offorces) 同一直线上二力的合成最简单，让我们通过实验先来研究这种情况。 方法点拨 当一个力作用的效果与几个力共同作用的效果相同时，可用这一个力代替共同作用的那几个力。这种等效替代的方法可以化难为易、化繁为简，从而解决复杂问题。 观察与实验 将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右同时拉橡皮筋，将小圆环拉至0点，并记录两个弹簧测力计的示数。 只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到0点簧测力计的示数F。 F与F、F₂的合力F,这样通过测量F，便得到了F与F,的合力 F,改变拉力F"具有相同的作用效果!，记下弹1、F,的大小。比较，并分析F与F，多做几次实验。将F与F合的大小1、Fz方向的关系。 如图 6-6-5 所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，将小圆环拉至O'点，并记下两个弹簧测力计的示数F、F;只用一个弹簧测力计将小圆环再次拉到O'点，记下弹簧测力计的示数F。 改变拉力F、F;的大小，多做几次实验，将F与F'、F,的大小进行比较，并分析F与F、F;方向的关系。 实验结论 大量实验表明:同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同;同一直线上的两个力，如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力的方向相同。 三、二力平衡条件 平衡力 当物体在两个力作用下保持静止状态或匀速直线运动状态时，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。这两个力的关系即为平衡力。 观察与实验 探究二力平衡的条件 把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盎里加钩码。思考下列三种情况下，小车在什么条件下会保持运动状态不变。 ·使两个托盘里的钩码质量不相等; ·使两个托盘里的钩码质量相等; ·保持两个托盘里的钩码质量相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放。 二力平衡条件 根据同一直线上二力合成的知识可知，作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等方向相反，并且在同一条直线上，那么这两个力的合力为零，其效果相当于物体不受力。再根据牛顿第一定律，可以判断物体会保持静止状态或匀速直线运动状态。也就是说，这两个力彼此平衡。由此，我们可以得到二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等、方向相反，并且在同一条直线上 方法点拨 利用同一直线上二力合成的一般性结论，通过推理得出二力平衡的特殊结论，这是一种演绎推理的方法。演绎推理在物理研究中经常用到。 二力平衡研究 花瓶受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力，二力平衡。水平道路上匀速行驶的汽车，水平方向上受到牵引力和阻力，竖直方向上受到重力和支持力，二力平衡。 四、力与运动的关系 力与运动 通过前面的学习我们知道，力是改变物体运动状态的原因，即物体受非平衡力(合力不为零)作用时，其运动状态会改变;牛顿第一定律和平衡力的知识告诉我们，物体不受力或受平衡力(合力为零)作用时，其运动状态不会改变。这就是力与运动的关系。 你能用力与运动的关系解释运动员和降落伞下落过程中出现不同运动状态的原因吗? 五、拓展提升 1 课堂导入 观察与思考 物体处于静止或做匀速直线运动的状态叫平衡状态。静止在桌面上的花瓶和在平直公路上匀速行驶的汽车均处于平衡状态。 静止的花瓶 平直公路上匀速行驶的汽车 平衡状态 2 学习目标 1.了解平衡状态和二力平衡概念； 2.理解二力平衡的条件； 3.理解平衡力的概念； 4.了解力的合成。 3 1.二力平衡 平衡状态下物体的受力 静止在桌面上的花瓶受到重力和桌面对它的支持力的作用；匀速吊起的货物受到重力和钢绳的拉力作用。 物体处于平衡状态时，所受到的两个力叫二力平衡 课堂活动（一） 3 1.二力平衡 师生互动 1.花瓶和吊车的货物运动状态各是怎样的？ 2.分析它们的受力情况； 3.由此我们得出什么结论？ 总结 1.花瓶处于静止状态，吊起的货物做匀速直线运动； 2.花瓶受到重力和桌面对它的支持力作用；吊起的货物受到重力和钢绳的拉力作用； 3.物体处于平衡状态时，受力平衡。 课堂活动（一） 3 课堂活动（一） 2.二力平衡条件 小车放在光滑水平的桌面上，两边小盘上放置砝码；按下列步骤进行试验。 探究二力平衡条件 1.向两小盘放置质量相同的砝码，试验结论填入表格； 2.向两小盘放置不同质量的砝码，观察小车运动，并完善表格； 3.两小盘放置相同质量的砝码，把小车转动一个小角度并完成表格。 3 课堂活动（一） 2.二力平衡条件 小车拉力情况 小车运动状态 受力大小 方向 是否在一条直线上 相等 不相等 相等 实验表格 相反 是 相反 是 相反 否 静止 开始运动 转动 3 课堂活动（一） 2.二力平衡条件 实验结论 1.作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡，这两个力叫平衡力。 简单称之为：同物、等大、反向、同线。 2.如果物体上只受到两个力作用，两力大小相等、方向相反并在同一直线上，那么物体一定处于静止或匀速直线运动状态。 3 课堂活动（一） 2.二力平衡条件 想一想 生活中二力平衡的例子很多，请说出三个以上这样的例子。 1.公路上匀速行驶的汽车（ ）； 2.匀速下降的降落伞（ ）； 3.静止在书桌上的课本（ ）等。 牵引力和阻力 重力和空气阻力 重力和书桌对它的支持力 3 课堂活动（一） 3.力的合成 图甲，两个小同学和一个大人提起相同的一桶水，两个小同学和一个大人的作用效果相同； 图乙，力F与力F1和F2共同作用效果相同。 观察与思考 图甲 图乙 3 课堂活动（一） 3.力的合成 对同一物体，当一个力的作用效果与其它几个力共同作用效果相同时，这个力就叫那几个力的合力；那几个力就叫这个力的分力。 已知分力求合力叫力的合成。 3 课堂活动（一） 3.力的合成 分力在一条直线时，求合力： 两个分力方向相同时，合力同向，大小等于两分力之和； 两个分力方向相反时，合力方向同“大”，大小等于两分力之差。如图。 3 课堂活动（二） 课堂练习 乙、丙 1.下列四图哪些反映了二力平衡？( ) 3 课堂活动（二） 课堂练习 C 2.放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各对力中属于平衡力的是（ ）。 A、木块的重力和木块对桌面的压力； B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力； C、木块的重力和桌面对木块的支持力； D、木块的重力和木块对地球的吸引力 3 课堂活动（二） 课堂练习 D 3.下列物体中，受到平衡力作用的是（　 ）。 A、正从地面腾空而起的火箭；　　　　 B、竖直向上抛出的石子； C、沿光滑斜坡越滚越快的小球； D、在水平直路上匀速行驶的汽车 5 课堂小结 【解析】本题考查体温计的构造。体温计和常用温度计相比,前者内径很细,而下端的玻璃泡则很大,使得有微小的温度变化,即吸收很少的热量,管中水银上升的高度会非常明显,所以可以测量得更为精密。 【答案】A。 【考点】体温计。 二力平衡 什么是二力平衡 平衡状态 静止状态或匀速直线运动 平衡状态时物体所受的两个力 二力平衡的条件 大小相等、方向相反、在一条直线上 力的合成 合力 一个力的作用效果与两个或以上力的共同作用效果相同，这个力就叫那几个力的合力 求几个力的合力的过程 6 作业 1.如图所示的各物体中，所受的两个力属于一对平衡力的是（ ）。 【解析】本题考查体温计的构造。体温计和常用温度计相比,前者内径很细,而下端的玻璃泡则很大,使得有微小的温度变化,即吸收很少的热量,管中水银上升的高度会非常明显,所以可以测量得更为精密。 【答案】A。 【考点】体温计。 6 作业 2.如图，小雨用水平力推停在地面上的汽车，没能推动，下列说法中正确的是（ ）。 A．小雨推汽车的力等于汽车受到的阻力； B．小雨推汽车的力小于汽车受到的阻力； C．小雨推汽车的力和汽车受到的重力是一对平衡力； D．汽车队地面的压力和汽车受到的重力是一对平衡力 6 作业 3.质量相等的甲、乙两同学站在滑板上，在旱冰场上相对而立，如果甲用60N的力推乙，如图所示。以下分析正确的是（ ）。 A．甲对乙的推力为60N，乙对甲的推力小于60N； B．甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对平衡力； C．乙向后退，且始终受到60N推力的作用； D．乙由静止变为后退，说明力可以改变物体的运动状态 谢谢 $$