7.3 二力平衡(共28张PPT)课件 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

(共28张PPT)
第3节 二力平衡
第七章 力与运动
1. 知道在平衡力的作用下，物体保持静止或匀速直线运动状态。
2.对处于平衡状态的物体进行受力分析，认识平衡力的概念。
3.会通过实验探究二力平衡的条件,知道物体运动状态变化的原因。
（1）我们周围的一些物体在力的作用下总是静止的。
饮料杯处于静止状态
挂在墙上的物品处于静止状态
石堆处于静止状态
（2）生活中的一些物体在力的作用下可能做匀速运动。
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，这是为什么呢？
跳伞运动员匀速下降
飞机在空中匀速飞行
1.物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态。
平衡状态
静止状态
匀速直线运动状态
知识点一：平衡状态
2.平衡力：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。
两个力
二力平衡
试一试：分析下列物体的受力情况
桌面上的花瓶
天花板上悬挂的吊灯
平直道路上匀速行驶的汽车
G
F
G
F
F
G
二力平衡的情况最简单。那么，物体受到两个力的作用时，要满足什么样的条件才能保持平衡呢？
提出问题
两个力要满足怎样的条件，才可以处于平衡状态呢？
猜想与假设
可能两个力作用在同一物体上
可能两个力的大小相等、方向相反
可能两个力在同一直线上
实验：探究二力平衡的条件
知识点二：二力平衡的条件
实验设计与进行实验
实验器材：
纸板、带有定滑轮的长木板、细绳、钩码、托盘
要求：观察纸板的运动情况（运动、静止）、受力情况（水平方向上所受力的大小、方向、作用点）
实验步骤：
2.在细线的两端悬挂不等重的钩码. 放开纸板，观察纸板运动方向
3.在细线的两端悬挂质量相同的钩码，把纸板扭转一下，松手，观察纸板的运动情况
1.在细线的两端悬挂质量相同的钩码，观察纸板运动情况
4.在细线的两端悬挂质量相同的钩码，用剪刀把纸板剪成两段，观察纸板的运动情况
演示：探究二力平衡的条件
实验视频：
实验 轻质纸板在水平方向所受二力的情况 纸板运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 是否作用在同一物体上 1
2
3
4
相等
不相等
相反
在同一直线上
不作用在同一物体上
不改变
作用在同一物体上
相反
相反
相反
在同一直线上
不在同一直线上
在同一直线上
相等
相等
作用在同一物体上
作用在同一物体上
改变
改变
改变
分析与论证
通过实验探究，你知道二力平衡都需要哪些条件？
实验数据：
二力平衡的条件：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。
实验结论
①二力平衡时要求四个条件同时具备，缺一不可；
②判断二力是否平衡，既可用二力平衡条件来判断，也可根据物体是否处于平衡状态来确定。
同体：作用在同一物体上 等大：大小相等
反向：方向相反 共线：在同一直线上
简记：同体、等大、反向、共线
注
意
交流与讨论
1.能否用下列装置完成本次实验？为什么？
不能。木块与桌面之间的摩擦会对实验结果产生影响。
2.如何改进上述装置呢？
可以用小车代替木块，减小摩擦。
3.实验中使用纸板有什么好处？
纸板的质量可以忽略不计，避免了自重对实验的影响。
4.二力平衡是否完全等同于物体不受力？
从改变气球运动状态的角度来看，二力平衡等效于不受力；但从改变气球的形状角度来看，二力平衡不等效于不受力。因此，不一定等同。
G
F
因为物体静止，所以物体所受的重力G与地面对它的支持力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
物体重力等于拉力： G=F
①分析静止在水平面上的物体的受力情况
物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。
1.根据物体的平衡状态分析物体的受力情况
分析物体的受力
知识点三：二力平衡条件的应用
G
F
因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 物体重力等于拉力： G=F
②用弹簧测力计测量物体所受重力的原理
用弹簧测力计测量物体所受的重力G，利用的是二力平衡条件。
③有一盏悬挂着的电灯，质量为0.5千克，求电灯受到的各个力的大小及方向。
F
G
电灯受到的力有：
重力G、拉力F，因电灯静止，所以这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反。
重力大小：G=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛，
方向竖直向下。
拉力大小：F=G=4.9牛，方向竖直向上。
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
以在水平路面上运动的小车为例进行分析：
水平路面上运动的小车受到的力有：
在竖直方向上有重力G、地面支持力N；
在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。
2. 根据物体的受力情况判断运动状态
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
以在水平路面上运动的小车为例进行分析：
①若牵引力等于阻力，则二力平衡，小车向左做匀速直线运动
③若牵引力小于阻力，二力不平衡，小车向左做减速直线运动
②若牵引力大于阻力，二力不平衡，小车向左做加速直线运动
①受到平衡力
运动状态
不发生改变
保持静止或
匀速直线运动
②受非平衡力
运动状态
要发生改变
运动的速度或
方向发生改变
3. 运动和力的关系
桌面
G
N
N
F
木块受到的力：重力G与
地面对木块的支持力N
这是一对平衡的二力
木块对地面有一个压力F、
地面对木块有一个支持力N
这是一对相互的二力
以木块为
研究对象
分别以木块、
地面为研究对象
分析地面上木块的受力情况，想一想哪些是平衡力？哪些力是相互的力？
作用在同一物体上
作用在两个物体上
平衡力
相互作用力
平衡的两个力，作用在同一物体上，
而相互的作用力作用在两个物体上。
大小相等
方向相反
大小相等
方向相反
作用在同一直线上
作用在同一直线上
平衡力与相互作用力的区别
①平衡力：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
根据平衡状态分析物体的受力情况
根据受力情况分析物体的运动情况
二力平衡
1、下列图中，作用在物体上的力属于平衡力的图是（ ）
A
3N
3N
A
3N
3N
B
3N
3N
C
D
3N
3N
2、一个文具盒放在水平桌面上静止不动，下列力中属于平衡力的是（ ）
A、文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力
B、文具盒的重力和文具盒对桌面的压力
C、文具盒的重力和桌面对文具盒的支持力
D、文具盒的重力和文具盒对地球的吸引力
C
3、用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速运动，保持弹簧测力计示数稳定，则（ ）
A、木块受到的拉力大于摩擦力
B、木块相对于弹簧测力计是运动的
C、木块受到的重力和水平面对木块的支持力是一对平衡力
D、在木块上放一钩码后，继续拉动木块匀速运动，弹簧测力计示数变大
C