7.3 二力平衡 -2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级下学期

第七章 力与运动 第三节 力的平衡 八年级物理下册 •沪科版2024 栏目导航 学习目标 1.平衡状态 新课导入 探究点： 2.二力平衡的条件 课堂小结 当堂评价 对点训练 对点训练 3.二力平衡条件的应用 学习目标 物理观念：知道二力平衡条件，能运用力与平衡的知识分析物体的受力情况，判断物体的运动状态 科学态度与责任：能欣赏力与平衡之美；能体会对知识的掌握是不断深入的，有学好物理的决心和信心 科学思维：实验探究过程中体验控制变量法及作用；能发现学习中的问题，能根据所学知识解决这些问题；有一定的融会贯通能力 科学探究：经历二力平衡条件的探究过程，在探究中能处理实验数据，并从对数据的分析处理中认识二力平衡的条件 新课导入 1 播放一段视频： 比赛过程中有一阶段为什么他们谁也拉不过谁呢？一队十几个人为什么很难拉动一根绳子呢？ 新课导入 2 观察教师在讲台上展示一个用细线悬挂着的静止的小球。 它现在处于什么状态？” 接着观察教师剪断细线，发现小球自由下落。 现在小球又处于什么状态？ 那为什么一开始小球能静止在空中，而剪断细线后就下落了呢？这背后隐藏着怎样的力学奥秘呢？ 探究点1 平衡状态 阅读课本P171“平衡状态”部分，完成以下任务： 1.观察图7-20“栖息的小鸟”，分析小鸟的状态和受力情况。 2.观察图7-21“匀速下降的跳伞运动员”，分析运动员及装备的受力情况及状态。 3.综合以上分析可得： 物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为 。物体如果在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力就互称为 。 平衡状态 平衡力 探究点1 平衡状态 物体处于平衡状态 不受力 保持静止状态 受平衡力 保持匀速直线状态 探究点2 二力平衡的条件 阅读课本P172“做中学”“探究二力平衡的条件”部分。 （1）实验过程中研究那个物体受力后的状态情况？ （2）物体受力平衡和不平衡如何判断？ （3）实验中为什么使用轻便的小纸片而不用更坚固的木块？ （4）两个定滑轮的作用是什么？ 探究点2 二力平衡的条件 完成实验分析设计： （1）提出问题： （2）猜想： （3）设计实验： 纸板在水平方向上受到两个力F1、F2的作用而静止，处于平衡状态，这两个力之间有什么关系？纸板所受合力大小、方向怎样？ 可能是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 在一个水平桌面上放一轻质纸板，使纸板在水平方向上受两个力的作用，探究纸板平衡时二力的关系。 探究点2 二力平衡的条件 实验过程： ①按课本P172图7—22组装实验器材，组装好后纸板保持静止。 ②把纸板转动一个角度，此时作用在纸板上的两个力是否还在一条直线上？松手后纸板将会怎么样？ ③改变左盘或右盘中的砝码个数，纸板将会怎样？还会保持静止吗？ ④在纸板静止条件下，将纸板用剪刀沿中线剪成两个纸片，一个纸片上受几个力？是否还保持平衡？ 不在同一直线；纸板将转动，直至两个力作用在同一直线 不会保持静止，将向质量较大的一侧运动 一个纸片上只受一个力；不能再保持平衡 探究点2 二力平衡的条件 实验结论： 作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上 实验拓展： 类别 是否作用在同一物体上 大小是否相等 方向是否相反 是否作用在一条直线上 互为平衡的两个力 相互作用力 是 是 是 是 否 是 是 是 对点训练 某学习小组在探究二力平衡的条件时，自制了一套实验装置，将系于小卡片（质量可忽略不计）两对角上的细线，分别跨过左、右支架上的定滑轮，如图所示。 小卡片 二力平衡的条件 （1）本实验的研究对象是 ，通过改变 来改变力的大小； （2）要想探究二力平衡时这两个力是否作用在同一直线上，需要进行的操作是 ； （3）若两个定滑轮安装的高度不同， （选填“会”或“不会”）影响实验。 勾码个数 将小卡片扭转一个角度 不会 探究点3 二力平衡条件的应用 在“探究滑动摩擦力与那些因素有关”的实验中，为什么要用弹簧测力计匀速拉动的木块？ F f 物体做匀速直线运动 受平衡力 f=F 探究点3 二力平衡条件的应用 二力平衡条件的应用主要有两个方向： （1）判断物体是否受力平衡； 即判断物体所受两个力是否同时具备 、 、 、 四个条件 。 （2）利用物体的平衡状态，已确定互为平衡的两个力，根据一个力的大小和方向，就能确定另一个力的大小与之 ，方向与之 。 大小相等 方向相反 作用在同一条直线 作用在同一物体 相等 相反 对点训练 （2024·山东临沂·中考）图甲是天蒙山索道的吊厢随钢索向下方做匀速直线运动的情景，图乙是吊厢及吊厢内物体的简图。请画出物体所受力的示意图（力的作用点画在物体的重心O上）。 二力平衡条件的应用 F G 课堂小结 平衡状态 受平衡力 若二力平衡 合力为0 作用在同一物体 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 当堂评价 1．（2024·四川内江·中考）质量为0.4kg的电灯悬挂在电线上静止不动，g=10N/kg，下列说法中正确的是（　　） A．电灯受到的重力为4N B．电灯受到的重力的施力物体是绳子 C．电灯受到的重力和电线对电灯的拉力大小不相等 D．电灯受到的重力和电灯对电线的拉力是一对平衡力 A 1 23456 当堂评价 1 2 3456 2．如图所示，2024年4月21日，起跳、腾空、入水……伴随着西安奥体中心游泳跳水馆内观众的欢呼与掌声，中国选手陈芋汐获得跳水金牌。当她静止站立在水平领奖台上时，下列分析正确的是（　 　） A．陈芋汐受到的重力与陈芋汐对领奖台的压力是一对平衡力 B．陈芋汐对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是一对平衡力 C．领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力 D．陈芋汐受到的重力与领奖台对陈芋汐的支持力是一对平衡力 D 当堂评价 3．如图所示，A、B两队在水平地面进行拔河比赛，正处于相持不动的时候。若A队施加的拉力为6000N，则此时B队受到地面摩擦力为 N，方向 ，绳子受到的合力为 N。 6000 12 3 456 水平向右 0 当堂评价 4.质量为50kg的小明进行爬杆和爬绳训练，小明沿杆匀速向上爬，此时他受到的摩擦力F1= N，方向 （选填“竖直向上”或“竖直向下”），小明沿更粗糙的绳匀速下滑，此时他受到的摩擦力f1，则f1 f2（选填“>”、“=”、“<”）。（g取10N/kg） 123 4 56 500 竖直向上 > 当堂评价 1234 56 5．在水平匀速直线行驶的高铁上，一枚硬币稳稳地立在水平窗台上，请画出硬币受力的示意图 （O是重心）。 6．在研究二力平衡条件的实验中，小红设计了如图所示的实验装置。 F G 当堂评价 12345 6 （1）该实验选用较轻的小卡片的目的是忽略卡片所受 对实验的影响； （2）小红将系在小卡片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在两端挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力的方向相反，并且通过调整钩码个数来改变拉力的大小。滑轮的作用是 ； （3）当卡片平衡时，小红将卡片扭转一个角度，发现松手后卡片不能保持平衡，而会转动到原来的方位。可见，二力要平衡，必须作用在 ； （4）小红用剪刀将卡片从中间剪开，松手后发现两半卡片都从手中被加速拉走。可见，二力要平衡，需要作用在 。 重力 改变力的方向 同一条直线上 同一个物体上 $$