课时8.2 （课件）二力平衡-2021-2022学年八年级物理（下）(共38张PPT)

(共38张PPT)
课时8.2 二力平衡
人教版初中物理八年级下册第八章
知识回顾：
牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持 静止状态或匀速直线运动状态。
平衡状态
思考：当物体在受力时，是否也能够保持平衡状态？
静止的花瓶
匀速行驶的汽车
G
F
G
F
F’
f
1
平衡状态和平衡力
平衡状态：
指物体处于静止或匀速直线运动状态。
平衡力：
当物体处在平衡状态时，受到的力是平衡力。
二力平衡
平衡状态下力与运动的关系
二力平衡：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，则这两个力相互平衡，简称二力平衡。
思考：这两个力需要满足什么条件才能二力平衡？
两个力的大小相等
两个力的方向相反
两个力作用同在一条直线上
两个力作用在同一物体上
2
二力平衡的条件
【猜想假设】
实验1
探究二力平衡时两个力大小关系
a.在小车左端放一个砝码，右端放两个砝码，小车由静止开始向右运动；
b.在小车左右两边各放一个砝码，放手后小车保持静止；
两个力大小不相等得不到二力平衡
两个力大小相等才能得到二力平衡
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
……
收集数据与分析论证
c.在b的基础上把小车扭转一个角度，使两个力不在同一直线上，再释放小车，观察小车的运动情况；
实验2
探究二力平衡时两个力是否需要在同一直线上
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 相等 相反 不在同一条直线上 改变
相等 相反 在同一条直线上 不变
……
收集数据与分析论证
d.在a的基础上将两托盘放在小车的同侧，并放上质量相等的砝码，使两个力的方向相同，观察小车的运动情况。
实验3
探究二力平衡时两个力的方向是否需要相反
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 相等 相同 在同一条直线上 改变
相等 相反 在同一条直线上 不变
……
收集数据与分析论证
e.将放有相同质量的砝码的托盘挂在两辆小车的两侧上，观察小车运动情况。
实验4
探究二力平衡时两个力是否需要作用在同一物体上
物体在水平方向所受二力的情况 运动状态
是否改变
作用点 大小 方向 是否在一条直线上 不同物体 相等 相反 在同一条直线上 改变
同一物体 相等 相反 在同一条直线上 不变
……
收集数据与分析论证
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
（1）实验中如何改变小车所受拉力大小？
答：改变砝码数量。
（2）实验中把小车扭转一个角度的目的是什么？
答：探究二力平衡时两个力是否需要再同一直线上。
（3）实验中可以用木块代替小车吗？请说明理由。
答：不可以。小车与桌面之间摩擦更小，实验误差小
思考与讨论
（4）实验中判断小车处于平衡状态的标志是什么？
能否使小车处于匀速直线运动来作为小车处于平衡状态的依据？
答：小车处于静止状态。不能以匀速直线运动作为平衡状态的依据，因此匀速直线运动状态难以控制。
（5）实验中误差来源，如何减小实验误差？
答：车轮与桌面之间的摩擦。换用更光滑的桌面，同时换用质量更大的砝码，减小摩擦力对实验影响。
为了消除小车车轮和木板之间的摩擦带给实验的影响，将实验装置设计成如图所示的形式，将系于小卡片（重力可忽略）两对角线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，来进行实验探究二力平衡的条件。
实验评估
二力平衡条件的应用
①根据物体处于静止状态，或匀速直线运动状态，可以分析出作用在物体上的力的大小和方向；
②根据物体的受力情况判断物体的运动状态.
平衡状态 平衡力
非平衡状态 非平衡力
静止状态
匀速直线运动状态
加速、减速
曲线（圆周）运动
静止状态
匀速直线运动状态
加速、减速
曲线（圆周）运动
平衡状态
平衡力
同体
等大
反向
共线
非平衡状态
非平衡力
G
F
一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力，车怎样运动？
v
G
N
F1=50 N
F2=30 N
1.下列情景中，处于平衡状态的是(　　)　
A．绕地球运行的卫星
B．加速追赶猎物的猎豹
C．下落的苹果
D．匀速下降的跳伞运动员
D
2.在“探究二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。
(1)实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的__________；但小明在实验时发现，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木块与桌面间存在摩擦力。
大小相等
(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__________，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定________________。
(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，则弹簧测力计的示数为(　　)
A．10 N 　B．5 N 　 C．0 N
转动回来
在同一直线上
B
3.如图所示，物体A放在水平桌面上，在水平方向受到同一直线上的两个力F1和F2的作用，F1＝16 N，F2＝20 N，如果实际上物体在水平方向受到的合力为零，则沿水平方向物体还应受到一个力，这个力的大小和方向是(　　)
A．20 N，水平向左B．16 N，水平向右
C．4 N，水平向左 D．4 N，水平向右
C
3
平衡力与相互作用力关系
4.甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以1.5 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0.5 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
4
课堂小结
二力平衡
平衡状态
探究二力平衡的条件
二力平衡条件的应用
静止与匀速直线运动
同体、等大、反向、共线
与平衡力之间关系
一对平衡力和相互作用力关系
相互作用力：等大 反向 共线 异体
一对平衡力：等大 反向 共线 同体
4
课堂检测
1.如图所示的是某物体在四种不同运动状态下的照片，其中物体可能处于平衡状态的是(　　)
D
2.下列物体受到平衡力的是(　　)
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．在平直轨道上匀速直线行驶的火车
D
3.图中物块甲和乙处于静止状态。
已知甲重12 N，乙重8 N，不计绳重及一切摩擦，则甲受到地面的支持力为________ N。
4
4.如图所示，物体甲的质量为0.8 kg，物体乙恰好水平向右做匀速直线运动；若要使物体乙水平向左做匀速直线运动，则需给乙施加一个F＝________N，水平向左的力(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，g取10 N/kg)。
16
5.如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是(　　)
A．F2与GA、F1两个力的合力
是一对作用力与反作用力
B．F1与F3是一对作用力与反作用力
C．GA与F2是一对平衡力
D．F2与F1是一对平衡力
B
6.“嫦娥五号”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．方向相同
C．是一对平衡力 D．是一对相互作用力
C
7.请在图中画出小球的受力示意图(细线处于竖直方向)。
解：如图所示。
8.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
D