8.1 二力平衡-2024-2025学年苏科版物理八年级下册课件

第一节 二力平衡 第八章 力与运动 学习目标 1. 知道什么是物体的平衡状态。 2. 知道二力平衡的条件，能运用二力平衡条件解释相关现象或解决相关问题。 大家所知道的运动状态有哪些？ 思考 我们如何描述物体的运动状态？ 运动状态 速度的大小 速度的方向 静止、匀速、加速、减速、曲线…… (a)静止的花瓶 (c)匀速行驶的列车 (b)黄山飞来石 (d)匀速下滑的小明 (f)环绕地球运行的中国空间站 (e)加速上升的火箭 试一试，按照运动状态进行分类 小结 平衡状态 运动状态 静止 匀速直线运动 不变 改变 非平衡状态 物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态。 (a)静止的花瓶 (c)匀速行驶的列车 (b)黄山飞来石 (d)匀速下滑的小明 平衡状态 平衡力 二力平衡 F支 G G G G F支 F支 F支 F f f 画一画，它们分别受哪些力？ （物体在受到两个力作用下处于平衡状态） 一、物体的平衡 根据力的示意图，请你猜想一下，两个力在怎样的条件下才能平衡？ 二力平衡的条件: （2）两个力的方向_______ （1）两个力的大小_______ （3）是否在同一直线？ (b)黄山飞来石 G 猜想 二、二力平衡的条件 如图8-2所示，将系于轻质卡片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钩码。这时卡片所受的两个拉力方向相反，且在一条直线上。 活动8.1 探究二力平衡的条件 图8-2探究二力平衡的条件 轻质卡片重力可以忽略. 思考：为了实验方便，本活动探究物体处于哪种状态？ 静止 实验设计 步骤1 两力大小不同 步骤2 两力方向不相反 步骤3 两力不在同一直线上 实验现象 不平衡 不平衡 不平衡 实验结论 （1）大小相等； （2）方向相反 （3）作用在同一直线上 大量事实表明，当作用在物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一直线上时，这两个力相互平衡。这就是二力平衡的条件。 一对相互作用力 一对平衡力 大小 方向 作用线 作用点 示意图 一对相互作用力与一对平衡力的异同 相等 相反 两个物体 同一物体 相等 同一直线上 相反 同一直线上 同体、等大、反向、共线 1、下列四图反映了二力平衡的是( ) D F1=5N F2=5N A F1=3N F2=5N B F1=5N F2=5N C F1=5N F2=5N D 课堂训练 2、花瓶放在地面上静止不动，以下两个力属于一对平衡力的是：（ ），属于一对相互作用力的是（ ） A.瓶的重力和瓶对桌面的压力 B.桌子对瓶的支持力和花瓶的重力 C.瓶对桌子的压力和桌子对瓶的支持力 D.桌子的重力和桌子对瓶的支持力 B C 3、下面物体受到的是平衡力的是 ( ) A.在足球场上滚动的足球 B.正在减速进站的列车 C.在平直公路上匀速行驶的汽车 D.在空中飞行的人造地球卫星 4、起重机将重1000N的水泥袋拉住静止在空中不动，和匀速向上竖直拉起时相比，前后两次起重机的钢绳对水泥袋的拉力大小情况比较是( ) A.第一次拉力更大 B.两次拉力相等 C.第二次拉力更大 D.无法确定哪次拉力更大 C B 5、如图所示，弹簧测力计受到一对平衡力，此时它的示数为多大？( ) A.5N B.10N C.0N D.无法确定 A ◆ 1.你知道在测量物体所受滑动摩擦力的大小时，为什么要用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体吗？ 知识应用 F拉 f 物体匀速直线运动 f = F拉 水平方向二力平衡 通过物体的状态判断力的大小 ◆ 2.你知道用弹簧测力计测量物体的重力时，为什么弹簧测力计的示数就是物体的重力呢？ G F拉 物体静止 G = F拉 知识应用 二力平衡 ◆ 3.利用二力平衡，可以找不规则物体的重心，例如前边讲的悬挂法找薄板的重心。 知识应用 确定另一个力的大小和方向 【例题】图所示的黄山飞来石，质量约为540t，竖立于较为平坦的岩石上。求岩石对它的支持力（g取10N/kg）。 G石=mg=540×103kg×10N/kg=5.4×106N 根据二力平衡条件，支持力F=G石=5.4×106N。 走钢丝是杂技表演的传统项目之一。杂技演员在钢丝上行走时，要保持平稳，就要让他的身体所受的重力与钢丝对他的支持力平衡。因此，演员往往要手持一根长棒，不断调整棒的位置，尽量使身体和棒整体的重力作用线竖直向下通过钢丝，如图所示。 高空走钢丝 只有这样，他才能在钢丝上保持平衡，做到有惊无险。 课堂总结 ①平衡状态：物体在几个力的作用下保持静止或做匀速直线运动，则该物体处于平衡状态。 ②二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 二力平衡条件的应用 二力平衡 二力的 平衡条件 平衡力与 平衡状态 等大 反向 共线 同物 实践与练习 1. 质量为0.5kg的花瓶放在水平桌面上，请说明桌面对花瓶支持力的大小和方向。 G=mg = 0.5kg×10N/kg=5N. 由二力平衡条件可知： F=G=5N. 实践与练习 2. 在弹簧测力计的秤钩上挂100g钩码，记录静止时弹簧测力计的示数。然后，使弹簧测力计和钩码一起向上匀速运动，观察弹簧测力计的示数。两次测量中，弹簧测力计的示数相等吗? G=mg = 0.1kg×10N/kg=1N. 静止时二力平衡，则F=G=1N； 匀速上升时，拉力与重力仍是一对平衡力因此F’=G=1N，故两次测量中，弹簧测力计的示数相等。 实践与练习 3. 已知一架遥控模型直升机的质量为0.25kg。若要该模型直升机匀速升空，空气需要给它提供多大的升力? 匀速升空时二力平衡，所以 F=G=mg =0.25 kg×10 N/kg=2.5 N 4. 如图（a）所示，“老鹰”能稳稳地停在指尖的奥秘是什么?用硬币、餐叉和高脚杯做一个小实验：将两把餐叉彼此相对，夹住一枚一元（或五角）硬币，再轻轻地将硬币平放或立在杯口上，如图（b）所示。请说出能顺利完成这个小实验的关键。 （a） （b） 实践与练习 （1）老鹰的内部有两个圆形金属块作为配重，这些配重被安装在向前伸出的翅膀两头，从而增加了鹰前半部分的身体重力。这样设计使得老鹰的重心前移，当老鹰的重心位于嘴尖下方时，嘴尖就成为了一个平衡点，使得老鹰能够稳稳地停在指尖或其他支撑物上。 ‌（2）叉子与硬币组成的装置可以看成是一个整体，硬币与杯子接触的地方是这个装置的支撑点，装置的重心在装置的外部，当我们调整装置的角度，使得整个装置的重心恰好位于支撑点的下方，这个装置就达到了一个稳定平衡的状态。 1、下列物体中处于平衡状态的是（ ） A. 静止在水平桌面上的书 B. 被踢出去后正在空中飞的足球 C. 平直公路上匀速开动的汽车 D. 跳伞运动员打开降落伞后以5m／s 速度竖直匀速下降 2、下列运动的物体中，受力平衡的是（ ） A．自由下落的苹果 B．加速上升的火箭 C．沿斜面匀速下滑的木块 D．减速行驶的机车 ACD 随堂小练 C 3、频闪摄影是研究物体运动时常用一种实验方法，下图A B C D中分别用照相机拍摄（每0.1S拍摄一次）的小球在不同的运动状态下的照片,其中受到平衡力的作用的是（ ） 随堂小练 D 4、某同学静立在磅秤上，下列几对力中属于平衡力的是（ ） A．人的重力与磅砰对人的支持力 B．人对磅砰的压力与磅秤对人的支持力 C．磅秤的重力与磅秤对人的支持力 D．磅秤的重力与人的重力 5、电视台经常转播象棋大赛。在复盘讲解时，棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止，此时棋子受到的摩擦力（ ） A．方向竖直向上，大小等于它的重力 B．方向竖直向下，大小等于它的重力 C．方向竖直向上，大小大于它的重力 D．方向竖直向下，大小大于它的重力 随堂小练 A A 6、（1）用8N的力握住总重为2N的水杯并保持静止不动，则手与水杯之间的摩擦力大小为（ ），方向为（ ） （2）若将手的握力增大到10N，手与水杯之间的摩擦力大小（ ） （3）若将水杯总重增大到3N，水杯仍保持静止不动，手与水杯之间的摩擦力大小为（ ） 2N 竖直向上 2N 3N 随堂小练 7、水平地面上有一重为200N的木块， （1）小明用15N的水平向右的力推木块但没有推动， 木块受到的阻力大小是 （ ）， 方向是（ ） （2）小明用25N的水平向右的力推木块但没有推动， 木块受到的阻力大小是 （ ）， 方向是（ ） （3）小明用30N的水平向右的力推木块时刚好使木块作匀速直线运动，木块受到的阻力大小是 （ ）， 方向是（ ） （4）小明用50N的水平向右的力推木块时， 木块受到的阻力大小是（ ）， 方向是( ) 15N 水平向左 25N 水平向左 30N 水平向左 30N 水平向左 随堂小练 8、如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=20 N的水平力作用在物块B上,A、B一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为 N;若将F1换为大小为60 N的水平力F2按如图乙所示,作用在物块A上,它们仍能一起向前运动,则地面对物块A的摩擦力为 N,A、B之间 (选填“有”或“无”)摩擦力. 若令F2=20N它们仍能一起向前运动,则地面对物块A的摩擦力为 N,A、B之间 (选填“有”或“无”)摩擦力. 20 20 有 20 无 随堂小练 $$