7.3 二力平衡-2024-2025学年沪科版物理八年级全册

第三节 二力平衡 第七章 力与运动 24999 24999 24997 24997 24997 1.知道什么是平衡状态,能判别物体是否处于平衡状态。 2.通过探究活动认识二力平衡的条件,能根据已知的力求另一个平衡力的大小、方向和作用点。 3.能进行简单的受力分析。 学习目标 24999 24999 24997 24997 24997 分析静止在水平桌面上的杯子、匀速直线行驶的汽车等物体的受力情况和运动状态，我们不难发现：在一定条件下，物体即使在受到外力作用时也能保持静止或匀速直线运动状态。这是否和牛顿第一定律有些矛盾呢？其实并不矛盾，这涉及力的平衡问题。 观察思考 本节将学习有关内容 新知导入 24999 24999 24997 24997 24997 当物体不受外力作用时，能处于静止状态； 如果物体受到力的作用时，能不能处于静止状态呢？ 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 充气艇处于静止状态吗？ 这时它受到外力的作用吗？ 飞机受到外力的作用却能保持匀速直线运动，为什么？ 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 不矛盾，物体受到的合力为零时，与不受力的效果是一样的。 思考：现实生活中物体受到外力时，也能保持静止状态或匀速直线运动状态，这与牛顿第一定律矛盾吗？ 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 下面的物体各处于什么状态？他们分别受到了哪些力的作用？ 匀速上升的潜水艇 匀速下降的运动员 拉 浮 静止的吊灯 知识点一：平衡状态 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 1.平衡状态 物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态。 平衡状态 保持静止 匀速直线运动 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 2.平衡力 物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。 一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力的平衡就称为二力平衡。 平衡状态 匀速直线运动状态 静止状态   运动 状态 不变 支持力 重力 支持力和重力是平衡力，处于二力平衡状态。 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 1.如图所示是投掷实心球的场景，下列情况中实心球受到平衡力作用的是(　　) A．实心球在空中上升 B．实心球从空中下落 C．实心球在地上越滚越慢 D．实心球停在地面上 D 24999 学以致用 24997 24997 24997 2.下列物体中，受到平衡力的是(　　) A．正在腾空而起的火箭 B．自由竖直下落的石子 C．沿光滑斜面下滑的木块 D．在平直轨道上匀速行驶的火车 D 24999 学以致用 24997 24997 24997 3.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．腾空而起加速上升的火箭 C．减速进站的火车 D．正在匀速上升的电梯 D 24999 学以致用 24997 24997 24997 实验 探究二力平衡条件 猜想 （1）两个力应该在同一物体上 （2）两个力的大小可能要相等 （3）两个力的方向可能要相反 （4）两个力可能要在一条直线上 改变物体受到的两个力的三要素，当物体处于静止时，二力平衡。 知识点二：二力平衡的条件 实验方法 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 探究二力平衡的条件 在图所示的实验装置中，向质量相等的两个托盘中分别加入适量砝码，使纸板M保持静止状态，这时纸板在水平方向上受到两个力F 1 、F 2 的作用。 F1 F2 M 思考: 1.两个力之间有什么关系？ 2.纸板所受合力的大小、方向怎样？ 3.把纸板转动一小角度，此时作用在纸板上的两个力是否还在一条直线上？ 4.松手后，纸板怎样运动？如果往右边的托盘里增加 1 个砝码，而左边托盘里的砝码不变，纸板的运动情况怎样呢？ 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 实验一 1.在两边的绳套上挂不等重的钩码.放开纸板，观察纸板运动方向 F1 F2 纸板向右运动 （不平衡） 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 2.在细线的两端悬挂质量相同的钩码，观察纸板运动情况 实验二 F1 F2 纸板静止（平衡） 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 3.把轻纸板扭转一下，松手，观察纸板的运动情况。 F1 F2 纸板旋转回来（不平衡） 实验二 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 二力平衡条件实验： 钩码数量不同→大小 方向 转动一小角度→同一直线 将卡片从中间剪开→作用点 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 二力平衡条件 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。 简记：同体、等大、反向、共线。 小结 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 1.一小闹钟静止在水平桌面上，则 (　　) A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力 B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力 C．闹钟受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力 D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力 A 24999 学以致用 24997 24997 24997 2.物体在平衡力的作用下，将 (　　) A．一定处于静止状态 B．一定做匀速直线运动 C．处于静止状态或匀速直线运动状态 D．以上说法都不对 C 24999 学以致用 24997 24997 24997 判断二力是否属于平衡力有两种方法：一是状态分析法，二是条件判断法。条件判断法，即看二力是否满足二力平衡的四个条件，来判断这两个力是否是一对平衡力。 易错点：答题时，常将一对相互作用的力当作一对平衡力。例如，本例中“桌面对闹钟的支持力”与“闹钟对桌面的压力”是一对相互作用的力，有些学生会认为这是一对平衡力。 名师点睛 24999 学以致用 24997 24997 24997 1. 用弹簧测力计测量物体重力时，一定要在物体稳 定的时候读数。 2. 实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，要使物 体在水平方向做匀速直线运动。 知识点三：二力平衡条件的简单应用 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 平衡力 运动状态不改变 F G 向上匀速： F=G 向下匀速： F=G 静止： F=G 一个物体只受拉力和重力的作用 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 F G 向上加速： 向下加速： F＞G F＜G 平衡力 运动状态改变 有平衡力作用在物体上，运动状态不改变； 运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 已知物体受力 已知物体状态 已知拉力大小 二力平衡条件 求重力大小 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 1.一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力，车怎样运动？ N G F1=50 N F2=30 N 已知物体受力 二力平衡条件 物体运动状态 24999 学以致用 24997 24997 24997 2.甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以15 m/s的速度匀速提升，甲起重机对机器的拉力为F1；乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以5 m/s的速度匀速下降，乙起重机对机器的拉力为F2，则(　　) A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1＝ F2 D．无法确定 C 24999 学以致用 24997 24997 24997 一对平衡力和相互作用的力的比较 平衡力 相互作用的力 实例 相同点 大小 方向 不同点 作用点 效果 存在性 T G G G′ 大小相等 方向相反，并且在同一条直线上 同一物体上 不同物体上 能相互抵消 不能相互抵消 互相独立 同时变化 新知探究 24999 24999 24997 24997 24997 二力平衡条件 静止状态 匀速直线运动状态 受力为平衡力 平衡状态 平衡状态和平衡力 同体、共线、反向、等大 彼此平衡的两个力的合力为零 二力平衡条件的应用 力的平衡 课堂小结 24999 24997 24997 24997 $$