8.2二力平衡 课件 (共30张PPT) 2023-2024学年度人教版物理八年级下册

(共30张PPT)
第2节 二力平衡
八年级下册
人教版
新课引入
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
1. 经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结出二力平衡的特点。
2.依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念，能区分平衡力和相互作用力，会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。
学习目标
重点
难点
新知学习
知识点一、力的平衡
1．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。
只受两个力
二力平衡
2．静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
二力平衡最简单。
那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢？
G
F支
探究二力平衡的条件
1、实验猜想：可能与力的大小、方向、作用点有关，
可能与力是否在同一条直线上有关
实 验 1
2、实验方法：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。
3、实验器材：小车、带有定滑轮的长木板、细绳、钩码、托盘
4、实验设计：力的大小：改变钩码数量
力的方向：改变拉力方向
力的作用点：使拉力作用在不同物体上
力在同一条直线上：将小车扭转一个角度
把小车放在光滑的水平面上，向挂在小车两端加钩码
①使两托盘里的钩码质量不相等，观察小车运动情况
②使两托盘里的钩码质量相等，观察小车运动情况
探究一：探究力的大小对物体平衡状态的影响
5、实验步骤：
把小车放在光滑的水平面上，向挂在小车两端加钩码。
①使两托盘里质量相等的的钩码挂在小车两侧，观察小车运动情况；
②使两托盘里质量相等的的钩码挂在小车同侧，观察小车运动情况。
探究二：探究力的方向对物体平衡状态的影响
5、实验步骤：
把小车放在光滑的水平面上，向挂在小车两端加钩码。
①使两托盘里质量相等的的钩码挂在小车两侧，观察小车运动情况；
②保持两托盘里的钩码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的平衡状态
探究三：探究力是否在同一直线对物体平衡状态的影响
5、实验步骤：
探究四：探究力的作用点对物体平衡状态的影响
把两辆小车用细绳连接起来，放在光滑的水平面上。
①使两托盘里质量相等的的钩码分别挂在小车前后两侧，观察小车运动情况。
②用剪刀剪断连接小车的细绳，观察小车运动情况。
5、实验步骤：
6、实验演示
7、记录表格
小车在水平方向所受二力的情况 小车运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 是否作用在同一物体上
不相等
相等
相反
在同一直线上
改变
作用在同一物体上
相反
相反
在同一直线上
不在同一直线上
相等
作用在同一物体上
作用在同一物体上
不改变
改变
改变
相同
在同一直线上
相等
作用在同一物体上
同体
8、实验结论：
二力平衡的条件是：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
等大
反向
共线
实验时，有同学用小木块代替了小车，发现自己的实验结果和老师的不一样，你知道是什么影响了这位同学的实验吗？
木块的摩擦力较大，影响实验结果
为了减小摩擦对实验的影响，你能改进本实验吗？
实验评估
硬纸片受竖直向下的 重力，向左的拉力，向右的拉力，实际是三力平衡
但由于硬纸片的质量很小，故其重力很小，远小于拉力，可忽略不计
因此可将其视为二力平衡
实验改进
如图甲所示是小明同学设计组装的“探究二力平衡的条件”实验装置。
(1)实验中，小明将系于小车两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮，在线两端的小盘上放上砝码，使作用在小车上的两个力和方向___________，并通过调整___________来改变和的大小；
相反
砝码的质量
针对训练
(2)实验中，保持和大小相等，用手将小车扭转一个角度，松手后，小车将___________(选填“转动”或“保持静止”)，设计这一步骤是为了探究两个力是否_____________；
(3)小华同学设计组装了如图乙所示的实验装置，比较甲、乙两种实验装置，___________的实验装置更合理，原因是该设计减小了___________对实验的影响；
转动
在同一直线上
甲
摩擦力
(4)小刚同学也对同一问题进行了探究，为了实验装置更合理，他用轻质硬纸片代替乙图中的木块，然后在左右支架上装配两个滑轮，但没有安装成相同高度(如图丙所示)，你认为能不能用小刚的装置进行实验___________(选填“能”或“不能”)。当两端钩码质量相等时，硬纸片保持静止，此时用剪刀将硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件是____________________________________。
能
两个力必须作用在同一个物体上
1、确定力的大小和方向
2、根据物体的受力情况判断物体的运动状态
已知物体处于平衡状态平衡力中的一个力的大小方向
另一个力的大小和方向
同体、等大、反向、共线
已知物体受到力的大小和方向
平衡状态
同体、等大、反向、共线
非平衡状态
不符合同体、等大、反向、共线中的任何一个
知识点三、二力平衡条件的应用
平衡力
运动状态不改变
F
G
向上匀速：
F=G
向下匀速：
F=G
静止：
F=G
一个物体只受拉力和重力的作用
非平衡力
运动状态改变
F
G
向上加速：
向下加速：
F＞G
运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。
有平衡力作用在物体上，运动状态不改变；
F＜G
某人用绳提着一条鱼静止不动，此时鱼受到的平衡力是_______和_______。而绳子拉鱼的力和鱼拉绳子的力是一对______________。
相互作用力VS平衡力
归纳
重力
拉力
相互作用力
相互作用力：
平衡力：
A
B
B
甲
A
作用在同一物体上
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
作用在两个不同物体上,
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
A对甲产生力的作用
B对甲产生力的作用
A对B产生力的作用，同时
B对A产生力的作用
相互作用力VS平衡力
归纳
平衡力 相互作用力
相同点 不同点 作用对象
力的变化
力的作用
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
作用在同一物体上
作用在两个不同物体上
一个力变化(增大、减小)，另一个力不一定变化
同时产生、同时变化、
同时消失
A对甲产生力的作用
B对甲产生力的作用
A对B产生力的作用，
同时B对A产生力的作用
如图所示是举重运动员参加比赛举起杠铃的情景，下列说法正确的是(　)
C
A．杠铃所受的重力与杠铃对运动员的压力是一对平衡力
B．杠铃所受的重力与运动员对杠铃的支持力是一对相互作用力
C．杠铃对运动员的压力与运动员对杠铃的支持力是一对相互作用力
D．运动员所受的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力
针对训练
二力平衡
二力平衡条件的应用
平衡状态
二力平衡的条件
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
2、根据物体的受力情况判断物体的运动状态
1、确定力的大小和方向
物体受到几个力作用时，保持静止或匀速直线运动状态
物体处于平衡状态时受的力
平衡力
相互作用力与平衡力的异同
课堂小结
随堂练习
1.如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角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______，并通过调整______________来改变拉力的大小；
相反
钩码的数量
(2)当小卡片平衡时，小华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。设计此实验步骤的目的是探究______________________________________；
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如图所示情况下，小华下一步的操作是：__________________________；
(4)实验中发现两边的钩码质量不相等时，卡片运动，质量相等时，卡片静止，说明二力平衡的一个条件是力的______要相等。
不能
相互平衡的两个力必须作用在同一直线上
将小卡片剪为两半
大小
2．如图所示，汽车“漂移”是一项高难度汽车表演。当汽车在水平地面上疾驶时，受气体流速影响，会产生一个向上的升力，此时车受到的重力和地面对车的支持力______(填“是”或“不是”)一对平衡力，如突然刹车，由于汽车具有______仍继续向前运动。假设汽车急转弯“漂移”过程中，所有的力突然都消失，汽车将______(选填序号：A．立刻停止； B．做匀速直线运动； C．继续“漂移”)。
不是
惯性
B
A．在A点，球受到细线的拉力、重力和沿切线方向的动力
B．在A点，球受到细线的拉力和球对细线的拉力是一对相互作用力
C．在B点，球受到的重力和细线对球的拉力是一对平衡力
D．在B点，球受到的重力和细线对球的拉力是一对相互作用力
3.如图所示，不计空气阻力，小球用细线悬挂起来，由A处静止释放，在A、C两点之间来向摆动的过程中(　　)
B