7.3 力的平衡 课件 (共37张PPT) -沪科版八年级物理下册

(共37张PPT)
7.3力的平衡
第7章 力与运动
教师
xxx
沪科版 八年级全一册
平衡状态与平衡力
实验探究二力平衡
的条件
二力平衡
平衡力与相互作用力的区别
01
03
02
04
CONTANTS
目 录
①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。
② 由牛顿第一定律可知：
当物体不受力时，总保持原来的运动状态不变，原来静止的物体始终静止；如果原先运动，就始终以原来的速度做匀速直线运动。
物体不受力时
运动状态不变
静止状态或匀速
直线运动状态
复习引入
①在我们周围的一些物体在力的作用下总是保持静止。
能不能反过来说，凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的物体都没有受到外力呢？
运动员处于静止状态
石块处于静止状态
饮料杯处于静止状态
复习引入
②生活中的一些物体在力的作用下可能做匀速直线运动。
在受力的情况下，物体有时也会保持静止或匀速直线运动状态。这是为什么？
飞机在空中水平匀速飞行
这就是这节课我们要学习的知识。
跳伞运动员匀速降落
情景引入
平衡状态与平衡力
01
生活中，这些物体受到力的作用了吗？
静止的气垫船
匀速飞行的战斗机
为什么受到力的作用时，物体也能保持静止状态或者匀速直线运动状态？
F支
G
F阻
F牵
力的作用效果相互抵消
探究新知
静止的物体
匀速直线运动的汽车
匀速下落的跳伞员
思考 ：这些物体受到几个力的作用，它们的运动状态是什么？
探究新知
F支
G
F阻
G
F拉
G
物体如果在几个力的作用下，能保持静止或匀速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态。这几个力就互称为平衡力。
探究新知
例题1 不计空气阻力，下列物体处于平衡状态的是（ ）
D
A.在空中自由下落的苹果
B.在圆形跑道上匀速跑步的运动员
C.竖直向上抛出的石子
D.沿笔直斜坡匀速上行的汽车
典型例题
二力平衡
02
下面这些物体分别受到哪些力的作用？它们是什么关系？
匀速直线下降的跳伞运动员和降落伞
静止在桌面的花瓶
叠放在一起的石头
沿直线匀速行驶的列车
探究新知
如果处于平衡状态下的物体只受两个力作用，这两个力要满足什么条件才能平衡呢？
两个力的作用效果要能相互抵消，那么它们大小一定相等。
刚刚那些实例中，两个力都作用在一个物体上，并且方向都是相反的。
这两个力还需要作用在一条直线上。
探究新知
G
F
二力平衡:
物体在两个力的作用下，如果处于平衡状态，就是二力平衡.
如：一物体放在水平桌面上处于静止状态。重力G和支持力F就是一对平衡力 。
保持静止或匀速直线运动状态的物体，虽然受到几个力的作用，但这几个力的作用效果完全抵消了，相当于不受力的作用.
问题：两个满足什么关系，才能使物体处于平衡状态？
探究新知
实验探究二力平衡的条件
03
实验探究二力平衡的条件
猜想假设：可以从力的大小、方向、作用点这三个要素来考虑。
实验探究
1.实验设计：在光滑的桌面上放一小车，在两边小盘里加上钩码,使小车在水平方向受到两个相反力作用.改变作用在小车上的两个力三要素之一（控制变量法）,看一看,在什么情况下小车处于平衡状态在什么情况下小车不能平衡
2.实验器材：木板、小车、砝码、细线 、定滑轮、 等质量小盘 2个。
探究新知
3.实验步骤：
(3)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.把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在一条直线上，观察小车的情况。
按如图所示的实验装置，分析小车在水平方向上的两个力F1和F2满足什么关系，使小车处于静止的平衡状态。
(1)在小车左端挂一个钩码，右端挂两个钩码（使两托盘里的砝码质量不相等），小车由静止开始向右运动；
(2)在小车左右两边各挂一个钩码（使两托盘里的砝码质量相等），放手后小车仍保持静止；
探究新知
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 1 不相等 相反 在同一条直线上 改变
2 相等 相反 在同一条直线上 不改变
3 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
4 相等 相反 不在同一条直线上 改变
4.实验记录：
探究新知
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。
5.实验结论：
(同体、等大、反向、共线)
三、二力平衡的条件应用
1.判断两个力是否平衡：
(1)根据二力平衡的条件判断: “等大”“反向”“同体”“共线”，这四个条件缺一不可。
练习：在图中，哪些情况下， F1和F2是平衡的？
探究新知
(2)根据物体的状态判断:一个物体在两个力的作用下,如果处于平衡状态,则物体所受的这两个力是平衡力：
探究新知
2.利用二力平衡条件，已知一个力可求其中一个力的大小和方向：
(1)用弹簧测力计测量物体所受的重力时，物体所受的重力和弹簧测力计对物体的拉力相互平衡：大小相等。
(2)用用重锤线显示重力的方向，也利用二力平衡，这时重锤所受的重力和绳子的拉力相互平衡：方向相反，并且在同一直线上。
探究新知
(3)质量为0.4 kg的电灯悬挂在电线上静止不动，电线对灯的拉力是多大？
解：电灯保持静止状态，在竖直方向上，受到的重力和拉力是一对平衡力：
因此F拉＝G＝mg＝0.4 kg×9.8 N/kg＝3.92 N；
拉力方向为竖直向上。
探究新知
例题2 在探究“二力平衡的条件”的实验中：
①实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。实验中，小车处于_______状态将更便于实验探究。
②实验中，通过调整_______________来改变F1和F2的大小。
静止
砝码个数
③实验中，当F1大于F2时，小车仍保持静止，因此得出结论：二力平衡时，两个力的大小不一定相等，你认为这样的结论_________(选填“可靠”或“不可靠”)，出现这种情况可能的原因
是___________________________。
不可靠
小车与桌面间存在摩擦力
甲
F1
F2
典型例题
平衡力与相互作用力的区别
04
平衡力与相互作用力的区别
F支
G
F支
F压
1.相同点：
①大小相等；②方向相反； ③作用在同一条直线上。
2.不同点：
平衡力作用在同一物体上；相互作用力作用在不同物体上。
探究新知
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一条直线上 作用在同一条直线上
不同点 作用在同一个物体上，作用 效果是使物体保持平衡 分别作用在两个物体上，
一般产生两个不同的效果
没有时间关系 同时产生，同时消失
不一定是同性质的力 是同一种性质的力
平衡力与相互作用力的比较
探究新知
1. 根据物体的受力情况，下图中的哪个物体能保持静止状态？
F1
F2
A
B
C
D
F2
F2
F1
F1
F1
F2
C
课堂练习
2. 小华用绳子提着一条鱼静止不动，此时鱼受到的平衡力是 和 这一对力。如果鱼的重力为5牛，则拉力为_____牛，拉力的方向是_________。
鱼的重力
绳子对鱼的拉力
5
竖直向上
课堂练习
3. 有一辆重力为50000牛的货车，在平直公路上匀速前进，若它所受到的阻力是车重的0.05倍，求汽车发动机的牵引力？
解：∵汽车做匀速直线运动，∴所以水平方向受到平衡力的作用。
即汽车的牵引力F和阻力f是一对平衡力，大小相等
则 F = f =0.05G
F = f =0.05×50000N = 2500N
答：汽车发动机的牵引力为2500N。
课堂练习
4. 静止放在水平桌面上的台灯，受到的平衡力是（ ） 　　　　
A．台灯的重力和桌面对台灯的支持力
B．台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力
C．台灯对桌面的压力和桌子受到的重力
D．台灯的重力和台灯对桌面的压力
A
课堂练习
5. 一辆重1000N的小车，在200N的牵引力作用下沿水平地面匀速直线运动，小车受到的摩擦阻力是（ ）
A. 1000N B. 200N
C. 800N D. 1200N
B
课堂练习
6. 起重机的钢丝绳下吊一个重为2000牛的货物，在下列情况下，钢丝绳的拉力分别是多少
(1)当货物静止时：__________
(2)货物以1米/秒匀速上升：_________
(3)货物以1.5米/秒匀速下降：__________
2000牛
2000牛
2000牛
拉力F与重力G是一对平衡力，大小相等。
课堂练习
7. 关于运动和力，下列说法正确的是（ ）
A. 物体处于静止，一定不受外力
B. 物体在平衡力作用下，一定保持静止状态
C. 物体在平衡力作用下，一定作匀速直线运动
D. 运动的物体在平衡力作用下，一定作匀速直线运动
D
课堂练习
8.如图所示，静止在水平路面上的小车，其支架的杆子上固定一铁球，关于杆子给铁球的力的方向，下列说法正确的是（ ）
A.沿杆子
B垂直于杆子
C.竖直向上
D.沿杆子与竖直方向之间的某一方向
C
课堂练习
9.有甲、乙两个物体，在力的作用下沿水平面做直线运动。其V-t图像如图所示。由图可知，两物体运动过程中水平方向的受力情况是（ ）
A.两物体都受平衡力作用
B.两物体都不受平衡力作用
C.甲受平衡力作用，乙受不平衡力作用
D.甲不受平衡力作用，乙受平衡力作用
V
t
C
甲
乙
课堂练衡力：
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，我们就说这几个力相互平衡，这几个力就叫做平衡力。这个物体所处的状态就叫做平衡状态。
②平衡状态：静止状态、匀速直线运动状态
③二力平衡条件：
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。
④二力平衡条件的应用
根据平衡状态分析判断物体的受力情况
根据受力情况分析判断物体的运动情况
力的平衡
课堂小结
感谢观看