8.2 二力平衡 课件(共43张PPT)2023－2024学年人教版物理八年级下册

(共43张PPT)
第2节 二力平衡
第八章 运动和力
牛顿第一定律告诉我们：物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态。
但我们周围的物体都受到力的作用，不受力的物体是不存在的。物体在力的作用下也会保持运动状态不变,比如吊在天花板上的电灯,在平直轨道上匀速
行驶的列车,这要怎么解释呢
新知导入
1、知道物体在平衡力作用下保持匀速直线运动状态或静止状态；
2、知道什么是二力平衡及二力平衡的条件，会应用二力平衡的知识解决简单的实际问题；
3、能够区别平衡力和相互作用力；能运用二力平衡条件判断平衡力。
学习目标
支持力N
重力G
杯子受到的力有：
重力G与桌面支持力F。
分析常见物体的受力情况
电灯受到的力有：
重力G与拉力F。
拉力F
重力G
1. 常见物体的受力分析
①静止在桌面上的杯子
②静止的电灯
平衡状态
一
新知探究
发动机牵引力 F
空气阻力 f
③空中匀速飞行的飞机在水平方向上受的力有：
飞机在水平方向上受的力有：
发动机的牵引力F、空气的阻力 f。
④水平面上做匀速直线运动的小汽车
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
在水平方向上：
牵引力F、
空气与地面的阻力f
在竖直方向上：
汽车的重力G、
地面的支持力N
①平衡力与平衡状态
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. 平衡力和平衡状态
②平衡状态的两种情况：静止状态；匀速直线运动状态。
③二力平衡：物体只受两个力时的平衡状态叫二力平衡。
不计空气阻力，下列物体处于平衡状态的是（ ）
D
A.在空中自由下落的石块
B.在圆形跑道上匀速跑步的运动员
C.竖直向上抛出的篮球
D.沿笔直斜坡匀速上行的汽车
课堂练习
实验：探究二力平衡的条件
把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会
保持运动状态不变。
1. 使两托盘里的砝码质量不相等。
2. 使两托盘里的砝码质量相等。
3. 使两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平面上扭转一个角度后释放。
4.使两托盘里的砝码质量相等，分别挂在两个小车上然后释放。
二力平衡的条件
二
【实验视频】
小车拉力情况 小车运动状态
受力大小 方向 是否在一条直线上
相等
不相等
相等
相反
是
相反
是
相反
否
静止
开始运动
转动
实验结论
1.作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡，这两个力叫平衡力。
简单称之为：同物、等大、反向、同线。
2.如果物体上只受到两个力作用，两力大小相等、方向相反并在同一直线上，那么物体一定处于静止或匀速直线运动状态。
生活中二力平衡的例子很多，请说出三个以上这样的例子。
1.公路上匀速行驶的汽车（ ）；
2.匀速下降的降落伞（ ）；
3.静止在书桌上的课本（ ）等。
牵引力和阻力
重力和空气阻力
重力和书桌对它的支持力
交流讨论
1.放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各对力中属于平衡力的是（ ）。
A、木块的重力和木块对桌面的压力；
B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力；
C、木块的重力和桌面对木块的支持力；
D、木块的重力和木块对地球的吸引力
C
课堂练习
2.下列物体中，受到平衡力作用的是（　 ）。
A、正从地面腾空而起的火箭；　　　　
B、竖直向上抛出的石子；
C、沿光滑斜坡越滚越快的小球；
D、在水平直路上匀速行驶的汽车
D
平衡力
运动状态不改变
向上匀速：
Ｆ
Ｇ
向下匀速：
F=G
静止：
F=G
F=G
一个物体只受拉力和重力的作用
二力平衡条件的应用
三
运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。
非平衡力
运动状态改变
Ｆ
Ｇ
向下加速：
有平衡力作用在物体上，运动状态不改变；
F＜G
向上加速：
F＞G
举出一些生活中在两个力的作用下保持平衡状态的现象。
悬挂的吊灯
F拉
G重
吊灯受到竖直向下的重力和线对它向上的拉力，处于二力平衡。
桌子上的花瓶
F拉
G重
花瓶受到竖直向下的重力和桌子对它向上的支持力，处于二力平衡。
海上匀速行驶的轮船
匀速上升的热气球
F浮
G重
在海上匀速行驶的轮船，受到竖直向下的重力和水对它向上的浮力，处于二力平衡。
F浮
G重
匀速上升的热气球受到竖直向下的重力和空气对它向上的浮力，处于二力平衡。
区分平衡力和相互作用力（重点）
一对相互作用力 一对平衡力
相同点 大小 相等 相等
方向 相反，且在同一直线上 相反，且在同一直线上
区别 作用 对象 分别作用在两个物体上 共同作用在同一个物体上
作用 时间 同时产生，同时消失 两个力的产生、消失没有时间关系
力的作用效果 相互作用的两个力分别作用在不同的物体上，一般产生不同的效果 两个力共同作用在同一个物体上，使物体保持平衡
1、平衡力和平衡状态
静止状态
匀速直线运动状态
受力平衡
平衡状态
2、二力平衡的条件
同体、等大、反向、共线的两个力的合力为零。
3、注意区分平衡力与相互作用力
课堂小结
1．平衡力和平衡状态：物体受到几个力的作用时，如果保持静止或______________________，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
2．二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小________，方向___________，并且____________________________，这两个力就彼此平衡。
【特别提醒】(1)物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，则受到的力是平衡力。(2)区分平衡力与相互作用力时，应注意平衡力作用在同一个物体上，而相互作用力作用在两个不同的物体上。
匀速直线运动状态
相等
相反
作用在同一条直线上
3．二力平衡条件的应用
(1)根据物体处于平衡状态，可以由一对平衡力中的一个力的___________和___________确定另一个力的__________和__________。
(2)根据物体的受力情况可以判断物体的运动状态。
【特别提醒】(1)物体不受力或受平衡力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。(2)物体在平衡状态时，可能受到平衡力，也可能不受力。(3)物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动时，这对平衡力之间的大小关系与物体的速度大小、运动方向均无关。(4)只要物体的运动状态发生了改变，它一定受力，且物体受到的力一定是非平衡力。
大小
方向
大小
方向
知识点1　平衡力和平衡状态
1．下列选项中受平衡力作用的物体是( )
A．自由竖直下落的石子
B. 沿光滑斜面下滑的木块
C．腾空而起加速上升的火箭
D．在平直轨道上的匀速直线行驶的火车
D
2．平直公路上匀速行驶的汽车，在竖直方向上受到_____力和______力；水平方向上受到牵引力和阻力，处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态，汽车的运动状态______(选填“改变”或“不变”)。
重
支持
平衡
不变
知识点2　二力平衡的条件及应用
3．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
4．(2023·绥化)如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力____________。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力____________。
(2)把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车____________，这说明相互平衡的两个力作用在______________。
(3)实验中为了减小桌面阻力对实验的影响，应选择质量较______(选填“大”或“小”)的砝码进行实验。
大小相等
方向相反
扭转回来
同一直线上
大
知识点3　二力平衡的应用
5．(2023·安徽模拟)图示为小张测量体重时的情景，静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，则( )
A.F2与G是一对平衡力
B．F1与F2是一对平衡力
C．F1与F2是一对相互作用力
D．F1与G是一对相互作用力
C
6．(原创题)起重机吊着2000 N的物体，以2 m/s的速度匀速上升，则起重机的钢丝绳对重物的拉力为_____N；当重物悬挂在空中静止时，钢丝绳对重物的拉力为_____N；若重物以4 m/s的速度匀速下降，钢丝绳对重物拉力的方向为________，大小为_____N。
2000
2000
竖直向上
2000
7．下图分别是用照相机拍摄(每0.1 s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的是( )
B
8．(易错题)如图所示，小刚遛狗时，用力拉住拴狗的绳子，正僵持不动，如果绳子的质量不计，下列说法正确的是( )
A．小刚一定受到非平衡力的作用
B．狗由于静止不动，所以没有惯性
C．小刚拉绳的力与狗拉绳的力是一对平衡力
D．绳拉狗的力与狗拉绳的力是一对平衡力
C
9．(2023·益阳)如图所示，人骑在马背上，人和马均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A．地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力
B．马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力
C．马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力
D．地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和
D
10．一名空降兵的质量为60 kg，他随身所带的装备(包括降落伞和武器)总重为200 N。在匀速直线下落过程中，若空降兵在竖直方向上只受空气阻力和重力的作用，则他与所带装备所受的空气阻力为_______N。(g＝9.8 N/kg)
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11．小球在竖直细绳的拉力作用下，在光滑斜面上处于静止状态，请在图中画出小球的受力示意图。
解：
12．(2023·广州期中)如图甲所示，这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)如果物体只受两个力作用，且处于静止状态或________________状态，说明这两个力是相互平衡的。
(2)小明将系于小卡片(不计自重)两端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________(选填“相同”或“相反”)，并通过调整钩码________来改变拉力大小。
(3)当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡，由此实验步骤可知只有作用在______________的两个力才能平衡。
匀速直线运动
相反
数量
不能
同一条直线上
(4)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，小明下一步操作是_______。(填序号)
A．左右各加一个钩码
B．把卡片剪成两半
C．把卡片扭转一个角度
(5)小丽在做实验时，左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图乙所示，你认为小丽的装置_______(选填“能”或“不能”)进行实验。
B
能