内容正文:
复习引入
跳伞运动员匀速降落
物体不受力时
静止状态或匀速直线运动状态
运动状态保持不变
牛顿第一定律的内容
不受力的物体是不存在的。当物体受到外力时,其运动状态一定会改变吗,
这又是什么原因?
二力平衡
一
1. 物体的受力分析
支持力N
重力G
跳伞运动员匀速降落
阻力f
重力G
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
匀速行驶的汽车
物体受到几个力作用时,依然可以保持静止或匀速直线运动状态。
第2节 二力平衡
八年级物理下册 •人教版(2024新版)
第八章——运动和力
学习目标
01
02
03
理解二力平衡的定义和条件;会判断物体受到的力是否为平衡力。
通过参与实验活动,培养学生积极参与主动与科学探究理论的思想和互相配合的协作精神。
在用二力平衡知识分析解决实际问题过程
中,体会物理与生活的亲密联络。
1. 物体在受到几个力的作用时,如果保持______或________________状态,我们就说这几个力相互平衡。
2. 二力平衡的条件是:作用在______物体上的两个力,必须大小______、方向______、并且作用在___________上。
3. 静止在水平桌面上的课本,受到的重力和___________是一对平衡力。
4. 一辆汽车在平直公路上做匀速直线运动,它受到的牵引力与______是一对平衡力。
5. 跳伞运动员在空中匀速下落,他受到的重力与__________是一对平衡力。
预习检测
静止
匀速直线运动
同一
相等
相反
同一直线
支持力
阻力
空气阻力
二力平衡
一
2. 平衡状态
3. 平衡力
4. 二力平衡
物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说这几个力平衡,物体处于平衡状态
使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。
当物体受到两个力的作用时,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。
二力平衡
要探究物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系,应先在物体上施加两个力使物体平衡,然后研究这两个力的三要素,看看这两个力之间存在怎样的关系。
【实验思路】
实验器材:
小桌、小车、支杆定滑轮、托盘、钩码组、细绳。
实验方法:控制变量法。
【提出问题】二力平衡时,二力应该有什么关系? 下面通过实验探究二力平衡的条件。
二力平衡
增减两端钩码的数目,观察小车在什么条件下保持静止,在什么条件下不能保持静止。
①探究二力平衡时两力的大小关系
②探究二力平衡时两力的方向关系
用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同侧,加入相等的钩码,放手后观察小车运动状态的变化。
【实验过程】
二力平衡
③探究二力平衡时两力的是否在同一直线上
保持两端钩码数相等,观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。用手把小车在水平面上扭转一个角度,观察拉力F1和F2还在一条直线上吗?放手后,观察小车的情况;
④探究两力平衡时两力是否作用在同一物体上
用细绳将两个相同的小车分别系在一起,拉力F1和F2大小相等,方向相反,作用在同一直线上,两小车静止不动。用剪刀将连接小车的细绳剪断,放手后观察小车运动状态的变化。
实验 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 是否作用于同一物体
1 相等 相同 在同一条直线上 是
2 相等 相反 在同一条直线上 是
3 不相等 相反 在同一条直线上 是
4 相等 相反 不在同一条直线上 是
5 相等 相反 在同一条直线上 不是
改变
不改变
改变
改变
分析论证:
作用在同一物体上的二力平衡的条件
大小相等
方向相反
作用在同一直线
作用在同一物体
实验结论:
改变
二力平衡
二力平衡条件的应用
受二力
静止状态
匀速直线运动状态
二力平衡
等大
反向
共线
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。
这样做的好处:减小摩擦力和重力对实验的影响。
【实验改进】
在实验过程中,如果两侧砝码质量不同,但小车仍然处于静止状态,这是为什么呢?
答:实验桌面对小车有摩擦阻力,对实验产生了影响。
你还有更好的实验方案吗?
答:用卡片代替小车进行实验
二力平衡的条件
二
【二力平衡的口诀】
同体、等大、反向、共线
例题: 在图中哪些情况下,这两个力是平衡的?
二力平衡的条件
二
平衡力和相互作用力的比较
F支
G
F支
F压
木块受到的重力和支持力
木块受到的支持力与桌面受到的压力
平衡力 相互作用力
不同点 1 作用在同一个物体上,
A对B的力和C对B的力 分别作用在两个物体上,
A对B,B对A
2 没有时间关系 同时产生,同时消失
相同点 1 两个力的大小相等
2 方向相反
3 作用在同一条直线上
二力平衡的应用
三
拉力F
重力G
匀速向上:
F=G
匀速向下:
F=G
静止:
F=G
加速向上:
加速向下:
F>G
F<G
平衡状态
非平衡状态
减速向上:
减速向下:
F<G
F>G
物体只受拉力和重力的作用
1.已知物体运动状态,判断受力大小
二力平衡的应用
三
平衡力
非平衡力(不满足平衡力的条件)
受力
运动状态不变
静止
匀速直线运动
不受力
根据牛顿第一定律
运动状态改变
加速运动
减速运动
曲线运动
2.已知物体的受力情况,判断物体的运动状态。
课堂小结
课堂习题
1. 在下列物体受力示意图中,哪个物体受到的两个力是彼此平衡的( )
A
课堂习题
2.下列描述的现象中,不属于运动状态改变的是( )
A.小华坐在滑轮车上从坡上快速的滑下来
B.人造同步通讯卫星绕地球匀速转动
C.物体从光滑的斜面上滑下来
D.神舟五号飞船在返回地面的最后时刻,弹射出缓冲降落伞,使飞船匀速直线下降到指定地点
D
课堂习题
3. 在平直的地面上,一个人沿水平方向用20牛的力推一辆小车匀速向西运动,试画出小车所受阻力的大小和方向。
f= 20N
F
课堂习题
4. 一架遥控无人机悬停在空中,旋翼快速转动给气体施加向下的力,从而获得向上的升力,说明物体间力的作用是_______,当无人机悬停在空中时,无人机受到的升力_______自身重力;当无人机匀速竖直上升中时,无人机受到的升力_______自身重力;当无人机匀速竖直降落时,无人机受到的升力_______自身重力。
相互的
等于
等于
等于
课堂习题
5. 第24届冬季奥运会于2022年2月4日在北京举行,冰壶为正式比赛项目之一。如图所示,当冰壶在冰面上滑动时( )
A.冰壶受到的重力与冰壶对冰面的压力是一对平衡力
B.冰面对冰壶的支持力与冰壶对冰面的压力是一对平衡力
C.冰壶受到的重力与冰壶对冰面的压力是一对相互作用力
D.冰壶受到的重力与冰面对冰壶的支持力是一对平衡力
D
6.下图中的A、B、C、D分别用照相机拍摄(每0.1s拍摄一次)的小球在四种不同运动状态下的照片,其中小球受到平衡力作用是( )
B
7.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 (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
8.在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。
(1)图a的探究方案中研究对象是_______,图b的探究方案中研究对象是_________;
(2)小明选择了图a所示的探究方案。他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,在两线端挂上相同的钩码。这是用于探究两个力的______和______对物体平衡的影响;
小车
大小
方向
小卡片
(3)探究活动中还要求要把小卡片扭转一个角度,然后再松手。这样做的目的是用于探究不在_______________上的两个力对物体平衡的影响。
(4)两个探究方案a和b相比较,你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些?为什么?
同一直线
a方案探究过程对实验结论的影响小一些,因为小卡片的重力可忽略不计,它只受两个拉力的作用。b方案中小车受摩擦力,对实验产生的影响较大。
9. 一本书放在水平桌面上,下列属于平衡力的是( )
书受到的重力和桌子对书的支持力
书受到的重力和书对桌子的压力
书对桌子的压力和桌子对书的支持力
书受到的重力和桌子受到的重力
A
(相互作用力)
G
F
10.放在水平桌面上的静止不动的墨水瓶,它受到的一对平衡力是 ( )
A. 墨水瓶受到的重力和它对桌面的压力
B. 墨水瓶对桌面的压力和桌面对它的支持力
C. 地球对墨水瓶的吸引力和墨水瓶对地球的吸引力
D. 墨水瓶受到的重力和桌面对墨水瓶的支持力
D
12.如图所示,小雨用水平力推汽车,没能推动。
下列说法中正确的是( )
A.小雨推汽车的力等于汽车受到的阻力
B.小雨推汽车的力小于汽车受到的阻力
C.小雨推汽车的力和汽车受到的重力是一对平衡力
D.汽车对地面的压力和汽车受到的重力是一对平衡力
A
10.下列物体,受平衡力的是( )
A、自由下落的苹果
B、正在进站的火车
C、平直公路上匀速行驶的洒水车
D、匀速转动的电风扇
C
Lavf60.16.100
Lavf60.16.100
Lavf60.16.100
Lavf60.16.100
Lavf60.16.100
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