7.5 二力平衡（课件）2024-2025学年北师大版物理八年级下册

第七章　运动和力 第五节　二力平衡 学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练 北师版-物理-八年级下册 学习目标 1.通过实例，初步建立物体平衡的概念，知道什么是二力平衡； 2.通过实验探究并总结二力平衡的条件； 3.了解二力平衡条件在日常生产和生活中的应用，应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题； 4.感受在力的平衡状态下物体的运动状态。 【重点】探究二力平衡的条件。 【难点】正确分析一个物体的受力情况。 新课导入 观察思考 船停在水面 吊灯 教室的灯为什么可以被吊在房顶，不会掉落？船为什么可以浮在水面上？ 新课导入 物体受到力，运动状态一定改变吗？ 平直公路上匀速行驶的汽车 新知探究 苹果所受重力和桌面对苹果的支持力大小相等 苹果在水平桌面上静止 G F 物体的运动状态和受力 运动状态：静止 受力：竖直方向上，苹果所受重力、桌面对苹果的支持力 知识点 平衡状态 一 新知探究 总重力和阻力大小相等 跳伞运动员和降落伞匀速直线下落 G F 运动状态：均速直线 受力：竖直方向上，跳伞运动员和降落伞的总重力和空气对它们的阻力 新知探究 匀速行驶的列车 运动状态：匀速行驶 受力： 竖直方向：列车和人 的总重力和轨道对它 们的支持力 G F 水平方向：列车的动 力和轨道、空气等对 它们的阻力 F动 f 新知探究 那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢？ 物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就称物体处于平衡状态。 处于平衡状态的物体所受的力叫作平衡力。 只受两个力 二力平衡 新知探究 两个力的大小可能要相等 两个力的方向可能要相反 两个力可能要作用在同一条直线上 两个力应该在作用在同一物体上 猜 想 知识点 二力平衡的条件 二 新知探究 实验方法：改变纸板受到的两个力的三要素，当纸板处于静止时，二力平衡。 新知探究 实验操作： （1）将系于硬纸板两个对角的线分别跨过支架上的滑轮，然后在线的两端分别挂上同质量的钩码。这时硬纸板所受的两个拉力方向相反，且在一条直线上。 F1 F2 新知探究 （2）控制其他因素不变，改变钩码的个数，观察硬纸板在什么情况下平衡、在什么情况下不平衡。 F1 F2 新知探究 （3）将一端的钩码撤去放在另一端钩码下方，控制其他因素不变，观察硬纸板的情况。 新知探究 （4）将处于平衡状态的卡片转过一个角度，使硬纸板受到的两个拉力不在一条直线上，控制其他因素不变。 F1 F2 新知探究 （5）将处于平衡状态的硬纸板从中间剪开，控制其他因素不变，松手时会出现什么现象？ F1 F2 新知探究 实验记录 实验 卡片在水平方向所受二力的情况 硬纸板运动状态是否改变 大小 方向 是否在一条直线上 是否作用在同一物体上 1 2 3 4 5 相等 不相等 相反 在同一直线上 作用在不同物体上 不改变 作用在同一物体上 相反 相反 相反 在同一直线上 不在同一直线上 在同一直线上 相等 相等 作用在同一物体上 作用在同一物体上 改变 改变 改变 相等 相同 在同一直线上 改变 作用在同一物体上 新知探究 实验反思 1.为什么要用轻质硬纸板？ 轻质硬纸板的质量可以忽略不计，避免其自重对实验的影响。 2.若用如图所示实验装置，若将硬纸板换成木块放在水平桌面上，细线通过定滑轮，两端挂钩码进行实验是否可行？ 不可行。木块与桌面之间的摩擦会对实验结果产生影响。 可以换成小车进行实验，减小摩擦 新知探究 大量实验表明，二力平衡的条件： 作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。 新知探究 找出薄板状物体的重心 实践活动 对于形状不规则的薄板状物体，可用悬挂法找出它的重心位置。 ①在薄板状物体边缘取两个点扎上小孔，先用细线穿过物体上任意一孔A系住物体，把物体悬挂在O点。 ②当物体静止时，根据二力平衡条件可知，物体所受的拉力与重力作用在一条直线上，重心一定也在这条直线上。 ③用铅笔和直尺在物体上画出悬线OA的延长线AB。 新知探究 ④换另一孔D把物体悬挂起来，按照上述方法画出此时悬线OD的延长线DE。 ⑤DE与AB交于C点，则这个物体的重心就在C点对应的物体的内部。 ⑥可以再找一点把物体悬挂起来，看看此时悬线的延长线是否也通过C点。 新知探究 拓展阅读 二力平衡与等效思想 受平衡力的物体，它的形状和运动状态也会改变吗? 在弹簧受到沿轴线方向的平衡力时，弹簧保持静止，长度变长。随着挂钩上的拉力同步增大，弹簧的长度逐渐变长，但弹簧依旧保持静止。 大量实验表明，当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时，物体的形状会发生变化，但物体的运动状态不发生改变。 新知探究 合力为零与不受力都不能改变物体的运动状态，所以它们在改变物体运动状态方面是等效的。 根据力在改变物体运动状态方面的作用效果，我们可以利用等效的思想将复杂问题简化。 比如，当某个物体受到多个力的作用时，我们可以将其中几个力进行合成，得到它们的合力，再用这个合力去替换这几个力，从而使问题得到简化。反之，也可以用几个力来等效替代合力，合力和这几个力在改变物体运动状态方面的作用效果是相同的。 课堂小结 二力平衡 平衡状态 静止 匀速直线运动 二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上 课堂训练 1.下列物体中，受力平衡的是（　　） A．竖直向上抛出的石子 B．沿光滑斜坡滚下的小球 C．正从地面腾空而起的火箭 D．在直路上匀速行驶的汽车 D　 课堂训练 2.如图所示，F1和F2是物体所受的两个力，其中受力情况属于二力平衡的是（ ） A. B. C. D. C 课堂训练 3．某工地的起重机要吊装个工件，该工件重6000N。当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为　 　N；当起重机以5m/s的速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），工件所受拉力的方向为　 　，起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动，工件受到的拉力为　 　N。（忽略空气阻力不计） 6000 不变 竖直向上 6000 $$