第八章运动和力第二节二力平衡讲义-2025-2026学年八年级物理人教版下学期
2026-01-26
|
7页
|
376人阅读
|
27人下载
普通
摘要:
本讲义聚焦“二力平衡”核心知识点,从平衡状态(静止或匀速直线运动)切入,构建平衡力概念,通过合力计算过渡到二力平衡条件(同体、等大、反向、共线),并对比平衡力与相互作用力的异同,形成完整知识支架。
资料以实验探究为核心,设计“探究二力平衡条件”实验,引导学生从力的三要素分析,培养科学探究能力。通过频闪摄影、购物车等生活实例,结合对比表格梳理概念,强化物理观念与科学思维,课中助力教师突破难点,课后练习帮助学生查漏补缺。
内容正文:
第八章 运动和力
第2节 二力平衡
【学习目标】
【精准突破】
一、平衡力和平衡状态平衡状态
物体处于静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。
1.平衡力
如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态,我们就说这几个力相互平衡,此时物体受到的这几个力是一组平衡力。
高铁在四个力作用下做匀速直线运动,处于平衡状态,这四个力为一组平衡力。
吊灯在五个力的作用下处于静止状态,吊灯处于平衡状态,这五个力称为一组平衡力。
2.合力为零的几个力即为平衡力
用一个力的作用效果等效替代几个力的作用效果,这个力叫做这几个力的_______.
同一直线上的两个力合成,若两个力方向相同,则合力大小等于两个分力相____(“加”或“减”);若两个力分方向相反,则合力大小等于两个分力相____ (“加”或“减”),合力的方向与较____(“大”或“小”)力方向相同.
例1: F1 的大小为 32N,F2 的大小为 17N,若两个力的方向相同,则合力大小是_______N;若两个力的方向相反,则合力大小是_______N。
例2:一个物体在水平方向受到两个力的作用 F1 和 F2,其中 F1=20N,合力 F=30N,合力方向向右,则 F2 的大小和方向。
二、二力平衡条件
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。
实验:探究二力平衡的条件
设计实验:木块在水平方向上只受到两个力F1和F2,实验时,我们从力的三要素,即力的大小、方向、作用点三个方面去探究,看F1与F2在满足什么关系时,木块可以保持平衡.
实验步骤:
1.如图甲、乙所示,桌面光滑,将两端的细绳分别系于带挂钩的木块l、2两个挂钩上且保持两绳共线,在两个吊盘中放入砝码,第一次左盘中砝码质量大,即F1>F2,观察木块是否能保持静止;第二次左、右两盘中砝码质量相同,即F1=F2,观察木块的状态;第三次左盘中砝码质量小,即F1<F2,观察木块的状态.比较三次实验现象,可以得到:只有当F1和F2相等时,木块才能静止.
2.如图丙所示,把两端细绳分别系于3、4两个挂钩上,在两个盘中各放一个砝码时,观察到木块会发生转动,直到F1和F2在同一条直线上.
3.如图丁所示,把两吊盘上的细绳都系于一个挂钩上,两盘中的砝码不变,让两吊盘都朝左拉木块时,会发现木块将向左运动.
分析论证,当木块受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,木块就处于平衡状态;而当不满足其中任何一条时,木块都不会平衡.
实验结论:二力平衡的条件:两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上。
三、一对平衡力与一对相互作用力的区别
一对平衡力
一对相互作用力
相同点
大小
方向
不同点
受力物体
力的变化
平衡状态与平衡力
平衡状态有两种表现形式: 和 。
物体处于平衡状态有两种原因: 和 。
【随堂练习】
1、频闪摄影是研究物体运动时常刚的一种实验方法,下列各图是用照相机拍摄(每0.1 s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 ( )
2、下列物体中受到的力一定不是平衡力的是 ( )
A.天花板上静止的吊灯 B.匀速直线飞行的飞机
C.匀速转弯的汽车 D.停在斜坡上的汽车
3、如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.
⑴小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小。
⑵当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究________________________ 。
⑶为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是 。
⑷在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是( )
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
4、静止在天花板上的吊灯重10 N,悬挂吊灯的电线受到的拉力是 ( )
A.等于10 N B.可能大于10 N C.可能小于10 N D.都有可能
5、天平静止在水平桌面上,下列选项中,属于一对平衡力的是( )
A.天平受到的重力和天平对桌面的压力 B.天平受到的重力和桌面对天平的支持力
C.天平对桌面的压力和桌面对天平的支持力 D.天平对桌面的压力和天平对地球的吸引力
6、小华静止站在水平地面上,下列说法中正确的是( )
A.他对地面的压力和他所受到的重力二力平衡
B.他对地面的压力和地面对他的支持力二力平衡
C.他受到的重力和地面对他的支持力是相互作用的力
D.他对地面的压力和地面对他的支持力是相互作用的力
7、如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力____重力;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力 重力.(均选填“大于”“小于”或“等于”)
8、若小球在运动过程中只受到力F的作用,且运动过程中力F始终保持不变,则小球的运动轨迹(用虚线表示)不可能是图中的 ( )
【实战演练】
1.某中学的同学们发明的“超市购物秒结算”系统,在2016年重庆市青少年科技创新大赛上获一等奖,如图所示就是安装了这种系统的购物车.下列分析正确的是( )
A.购物车受到的总重力和支持力是一对相互作用力
B.人推着购物车前行时,人相对于货物架是静止的
C.购物车从静止到运动的过程中,车中的某个商品惯性变大了
D.商品从货物架放入购物车的过程中,商品的运动状态发生了改变
2.F1、F2是物体受到的方向相反的两个力,这两个力不是一对平衡力的是( )
A B C D
3.如图所示,嫦娥三号着陆器向下喷气获得反推力,以较小速度向月面匀速降落.着陆器匀速降落时,重力与反推力( )
A.施力物体相同 B.是相互作用力
C.是一对平衡力 D.其合力向下
4.关于力和运动的关系,下列说法正确的是 ( )
A.物体受到力的作用时就会运动 B.物体不受力的作用时处于静止状态
C.物体运动速度越大其惯性越大 D.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
5.某物体在平衡力的作用下,做匀速直线运动.若它所受的平衡力突然全部消失,则物体将 ( )
A.立即停止运动 B.逐渐减慢,最终停下来
C.仍然做匀速直线运动 D.在水平方向上匀速直线运动下去
6.下列物体中受到的力不是平衡力的是 ( )
A.在空中匀速直线下降的跳伞运动员 B.放在桌子上静止的一本书
C.站在商场内自动扶梯上匀速上升的顾客D.绕地球匀速转动的人造地球卫星
7.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
8.在下列情景中,彼此平衡的是 ( )
9.如图所示,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.桌子受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D.桌子受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
10.汽车在平直的公路上做匀速直线运动,则下列为一对平衡力的是 ( )
A.汽车的牵引力和汽车所受的重力
B.汽车所受的重力和汽车对地面的压力
C.汽车所受的重力和地面对汽车的支持力
D.汽车对地面的压力和汽车所受的阻力
11.如图所示,静止在水平面上的小车,其支架的杆子上固定了一个铁球,关于杆子给铁球的力的方向,下列说法中正确的是 ( )
A.沿杆子 B.垂直于杆子
C.竖直向上 D.沿杆子与竖直向上之间的某一方向
12.直升机沿竖直方向匀速升空时,在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f,下面关于这三个力的关系式正确的是( )
A.F>G+f B.F<G﹣f C.F=G+f D.F=G﹣f
13.频闪摄影是研究物体运动时常用的一种实验方法,如图所示的频闪照片记录的是小球下落时的运动状态。从图中可以看出小球在做____(选填“匀速”或“变速”)直线运动,小球此时受到的是____(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
14.今年中国男足在陕西举行的世界杯亚洲区预选赛中,2比0击败卡塔尔队,奇迹般地晋级12强。球员争顶后顶出的球在上升过程中受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,足球最后会落回地面是因为受 的作用。
15.马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上行驶,雪撬的运动情况如上图所示。在前2秒内马对雪橇的拉力是500N,此时雪撬在水平方向上受到的阻力是 N,如拉雪橇运动在第6秒时,拉力大小与第1秒时相比较是拉力 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
16.在探究“二力平衡条件”的实验中,某小组设计组装的实验装置如图所示:
⑴在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够 的特点,并通过调整 来改变F1和F2的大小。
⑵实验时发现,当F1稍大于F2时,木块依然能保持平衡状态,原因是 ,改进该小组的实验方案是 。
⑶保持F1与F2相等,用手将木块扭转到如图所示的位置,松手后瞬间,木块不能保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力应该满足的条件是 。
1
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。