第7章第3节力的平衡课件2021－2022学年沪科版物理八年级下册(共36张PPT)

(共36张PPT)
第三节 力的平衡
第七章 力与运动
知识回顾
物体不受力与受力情况下的运动状态
匀速直线运动状态
物体不受力时
静止状态
运动
状态
不变
物体受力时
匀速直线运动状态
静止状态
运动
状态
不变
变速运动
运动状态改变
匀速下降的运动员
知识引入
它们分别受到了哪些力的作用？
静止的吊灯
匀速上升的潜水艇
什么是二力平衡
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。
实验探究：二力平衡条件
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
两个力应该在同一物体上
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。
猜 想
实验方法
探究力的大小对运动状态的影响
装置仍如下图，但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后，塑料板将 。
如图，在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料板，塑料板 。
滑向较多钩码的一边
保持平衡
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 不相等 相反 在同一条直线上 改变
相等 相反 在同一条直线上 不改变
如右图 ，在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑料板扭转一个角度，使拉塑料板的细绳相互平行，但不在同一直线上。放开塑料板，塑料板将 。
探究力的大小对运动状态的影响
如左图，在两边的绳套上挂等重的钩码，将塑料板稍向下移动，使两个拉力的方向成一定角度。放开塑料板，塑料板将 。
向上移动
转动
结论总结：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。
图中的哪个物体能保持静止状态？为什么？
实验误差分析
【不可靠】
该实验中木块还会受到摩擦力作用。
1. 采用更光滑的桌面。
2. 把滑动变滚动。
以下设计的实验结果可靠吗？为什么？
【改进措施】
3. 使接触面分离。
如何设计实验使接触面分离呢？
（如玻璃、加润滑剂）
（如把木块换成小车）
实验的优化方案
【方案】
这样使接触面分离的设计可行吗？
木块的重力不可忽略
小纸片的重可忽略
【思考】
如何用这个方案探究平衡力的其他条件呢
随堂例题
探究二力平衡条件时，某同学做了如图实验：
(1)要探究二力平衡时的两个力大小是否相等，应该选图______和图______。
(2)在丙图中该同学用手把小车扭转一定角度，放手后发现小车不能平衡，这说明二力平衡时的两个力要__________________。
(3)在这个实验中，该同学是通过改变____________来改变小车所受拉力大小的，他选择有轮子的小车来做这个实验的原因是_________________________。
(4)由(1)、(2)得到二力平衡的条件是_____________________________________。
作用在同一直线上
钩码个数
减小摩擦力对实验的影响
作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、
作用在同一直线上。
甲 乙
例1
随堂例题
例2
下列情景中，处于平衡状态的是 (　　)
D
随堂例题
例3
如图所示，竖直向上抛出一小球，当小球上升到最高点A点时处于______________(填“平衡状态”或“非平衡状态”)；若抛出的小球在最高点A点时所有外力同时消失，则小球将保持____________(填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
椰子原产于亚洲东南部、印度尼西亚至太平洋群岛，是人们喜欢的热带水果之一，图中椰子受到椰子树的作用力沿哪个方向(　　)
A．竖直向上
B．沿树干斜向右上
C．竖直向下
D．沿树干斜向左下
随堂例题
例4
随堂例题
例5
下列哪组中的两个力相互平衡（ ）
A
B
C
F1=5 N
F2=5 N
F1=5 N
F2=5 N
F1=5 N
F2=3 N
F1=5 N
F2=5 N
D
在探究“二力平衡条件”的实验中，如图所示。
(1)实验时，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码
时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因
是_____________________________。
(2)现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将______________
(3)如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5 N的砝码，这时弹簧测力计保持静止，则弹簧测力计的示数为________(填序号)。
A．10 N　　　　　B．5 N　　　　　C．0 N
随堂例题
例6
力的平衡应用
运动状态
受力情况
根据运动状态判断受力情况
根据受力情况判断运动状态
解题基本思路：
运动和力的关系
1. 力是改变物体运动状态的原因；
2. 物体的运动不需要力来维持；
3. 物体静止或匀速
不受力或受平衡力
4. 物体受平衡力
静止或匀速直线
5. 物体受非平衡力
运动状态改变
6. 运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力；
7. 有力作用在物体上，运动状态不一定改变；
二力平衡的应用
已知物体状态
已知物体受力
（静止）
二力平衡条件
求重力大小,G=F拉
已知拉力大小
二力平衡的应用
探究滑动摩擦力影响因素的实验中，为什么要匀速拉动小木块？此时弹簧测力计示数为什么等于滑动摩擦力？
摩擦力f
拉力T
匀速拉动弹簧测力计时，物块处于平衡状态，水平方向受力平衡。因此，摩擦力f=拉力T，弹簧测力计示数即为摩擦力大小。
二力平衡的应用
如果我们不想匀速拉动弹簧测力计，还可以通过以下方式来测量摩擦力的大小。
摩擦力f
拉力T
无论我们以怎样的速度拉动下方的木板，上方的小木块始终处于静止状态，因此水平方向受力平衡。而且由于摩擦力大小与物体间相对运动速度无关，因此我们不需要保证大木板也处于匀速状态。
二力平衡的应用
体积较小的物体，如雪花、雨滴、花瓣等，自高空落下时，为什么最终基本都在做匀速直线运动？
物体在空气中下落时，受到的阻力与速度之间的关系有公式：
其中f为物体所受阻力，v为物体下落速度，k与物体的种类、形状等因素有关。
若一片樱花质量为0.1g，k取0.4，求樱花下落时做匀速运动的速度为多少？
平衡力与相互作用力的区分
下面两幅图的两组力是平衡力还是相互作用力？
等大、反向、在一条直线上
等大、反向、在一条直线上
作用在同一物体
平衡力
相互作用力
作用在两个物体
平衡力与相互作用力的区分
随堂例题
例7
用手握住酒瓶，酒瓶不会掉下来的原因是（ ）
A.手握酒瓶的力大于酒瓶受到的力
B.手对酒瓶的压力与酒瓶受到的重力相平衡
C.手对酒瓶的摩擦力与酒瓶受到的重力相平衡
D.手对酒瓶的摩擦力大于酒瓶受到的重力
随堂例题
例8
一本书放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是(　　)
A．书受的重力和书对桌面的压力
B．书对桌面的压力和桌面对书的支持力
C．书受的重力和桌面对书的支持力
D．书对桌面的压力和桌面受的重力
随堂例题
例9
在弹簧测力计下方挂100 g钩码，钩码受到的重力为________N(g取10 N/ kg)；不计空气阻力，让弹簧测力计拉着钩码分别以5 cm/s的速度匀速上升和10 cm/s的速度匀速下降时，弹簧测力计的示数分别记为
F甲、F乙，则F甲∶F乙＝________。
随堂例题
例10
一伞兵的质量是70 kg，随身所带的全部装备总质量是20 kg，当他打开降落伞匀速下落时，受到的空气阻力为______N。(g取10 N/kg)
随堂例题
例11
重力相同的a、b两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动，运动的s -t图像分别如图甲、乙所示，则在图像描述的过程中(　　)
A．它们都是做匀速直线运动
B．a货物所受重力和钢索对它的牵
引力是一对平衡力
C．b货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力
D．整个过程中，a货物的速度都大于b货物的速度
随堂例题
例12
小辉推着小车在平直道路上匀速前进，下列说法正确的是(　　)
A．小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对平衡力
B．小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力
C．小车受到的重力与小车对地面的压力是一对相互作用力
D．小车受到水平方向的推力与小车受到的阻力是一对平衡力
随堂例题
例13
如图所示，一轻质弹簧(即重力不计)，上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是(　　)
A．G与F3是一对平衡力
B．G与F3是一对相互作用力
C．F1与F2是一对平衡力
D．F1与F2是一对相互作用力
随堂例题
例14
如图所示，弹簧的一端固定在墙面上，用手拉弹簧的另一端，弹簧在弹性范围内伸长了一段距离，则下列说法正确的是(　　)
A．手对弹簧的拉力和墙对弹簧的拉力是一对平衡力
B．弹簧对手的拉力和弹簧对墙的拉力是一对相互作用力
C．手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对平衡力
D．弹簧对墙的拉力使弹簧伸长了一段距离
随堂例题
例15
如图所示，水平桌面上叠放的A、B两个物体，在水平方向力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起向右做匀速直线运动，拉力F1＝5 N，F2＝3 N，那么物体B的上、下表面所受摩擦力的大小分别为(　　)
A．5 N；2 N
B．3 N；0 N
C．0 N；2 N
D．5 N；8 N
总结
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。
总结
平衡力
非平衡力
运动状态不改变
运动状态改变
有平衡力作用在物体上，运动状态____________；
运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是_____________。
不改变
不平衡的力
Thank You！