2.2运动与相互作用（第2课时）（同步课件 34页ppt）--浙教版（2024）科学八年级上册

(共34张PPT)
第2节 运动与相互作用
（第2课时）
浙教版八年级科学上册
第2章 力与空间探索
学习目录
牛顿第一定律
1
力的图示
2
学习目标
科学观念
科学思维
探索实践
态度责任
了解牛顿第一定律的研究过程和牛顿第一定律的内容，知道力和运动之间的关系；了解惯性，能用 惯性知识解释有关的现象；
理解力并不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，理解惯性的本质
通过探究实践获得改变物体运动状态与受到外力之间的关系、体验惯性现象的存在
感受科学成果是多人智慧的结晶；培养实事求是的科学态度。
课堂导入
“书本静止不动，它是否受到力的作用？”“列车匀速行驶，是否意味着它不受力？”“如果物体受力却保持静止或匀速直线运动，这些力之间可能存在什么关系？”
静止在水平桌面上的书本
平直轨道上匀速行驶的列车
PART 01
二力平衡
新知讲解
一、二力平衡
身边所有的物体无一例外地都受到力的作用，不存在没有受到力的作用的物体。力是改变物体运动状态的原因，在受力的情况下，为什么许多物体仍能保持静止或匀速直线运动状态 对此，我们来探究其中的缘由。
书本受到重力和桌面支持力的作用而保持静止
吊灯受到重力和天花板的拉力作用而保持静止
汽车受到牵引力和阻力作用而保持匀速直线运动
物体受到力的作用时，运动状态不一定就会发生变化。一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说这两个力是平衡的
一、二力平衡
(1)二力平衡现象
图示
受力 分析 挂在天花板上的吊灯，受到向下的重力和电线对它向上的拉力 货物受到向下的重力和吊机对它向上的拉力
状态 静止 匀速直线运动
吊灯
被匀速提起的货物
一、二力平衡
注意
物体保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。注 意，“保持”一词也很关键。竖直上抛的物体，到达最高点时有极 为短暂的“静止”,但不能保持，随即就下落，所以竖直上抛的物体 在最高点的状态不能称为平衡状态。
一、二力平衡
物体保持静止或匀速直线运动的状态称为平衡状态。注 意，“保持”一词也很关键。竖直上抛的物体，到达最高点时有极 为短暂的“静止”,但不能保持，随即就下落，所以竖直上抛的物体 在最高点的状态不能称为平衡状态。
归纳总结
课堂练习
下列物体受到平衡力的是( )
A. 空中自由下落的苹果 B. 竖直向上抛出的石子
C.做匀速圆周运动的小球 D. 匀速直线下降的跳伞运动员
【解答】选D
选项 解释
A 下落的苹果的速度越来越快→速度不断变大→处于非平衡状态
B 上抛的石子→先向上减速运动，再向下加速运动→速度大小和方 向都变化→处于非平衡状态
C 做匀速圆周运动的小球→速度方向不断发生变化→处于非平衡状态
D 跳伞运动员匀速直线下降→做匀速直线运动→处于平衡状态→受 力平衡
1.如图2.2-7的装置，把小车放在较光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车的运动状态是否变化。
（1）在两个托盘里加质量不相等的砝码。
（2）在两个托盘里加质量相等的砝码。
（3）保持两个托盘里加的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，然后释放。
图2.2-7探究二力平衡的条件
图示
操作 (1)在两边的托盘中放不等 重的砝码 (2)在两边的托盘中放等重的砝码 (3)在两边的托盘中放等重的 砝码，并将小车扭转一个角度， 使小车两侧绳子相互平行
现象 放开小车后，小车将会向砝 码重的一侧运动 放开小车后，小车保持静止 放开小车后，小车将会旋转
分析 此时小车两侧受到的拉力方 向相反，在同一直线上，但大 小不相等，小车不能处于平 衡状态 此时小车两侧受到的拉力大 小相等，方向相反，在同一直 线上，小车处于平衡状态 此时小车两侧受到的拉力大小 相等，方向相反，但不在一条直 线上，小车不能处于平衡状态
2.把实验条件和现象记录在表2.2-2中。
序号 小车所受二力的情况 小车运动状态 是否改变
大小 方向 是否在同一直线上 (1) 不相等 相反 是 是
(2) 相等 相反 是 否
(3) 相等 相反 否 是
3.与同学讨论实验结果，总结二力平衡的条件。
二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且力的作用线 在同一条直线上，那么这两个力就相互平衡
作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且力的作用线在同一条直线上，那么这两个力就相互平衡。
说明：
1.虽然上述结论是在物体静止的情形中得出的，但它同样适用于物体做匀速直线运动时的情形。
2.二力平衡是最简单的一种受力平衡情形。当一个物体受到几 个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们也说这几 个力平衡，物体处于平衡状态。
一、二力平衡
课堂练习
如图所示，下列物体受力示意图中，物体能处于平衡状态的是（ ）
【解答】选C
选项 是否作用在 同一物体上 是否大 小相等 是否方 向相反 是否作用在同 一条直线上 是否为一
对平衡力
A √ √ √ × ×
B √ √ × × ×
C √ √ √ √ √
D √ × √ √ ×
1.如图2.2-8所示，将一个茶杯静止放在水平桌面上。哪两个力是一对相互平衡的力 哪两个力是相互作用力
①茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力；
②茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力。
2.如图2.2-9所示，跳伞表演时，跳伞运动员在空中匀速直线下降，如果人和伞所受的总重力是1000N,判断它们受到的阻力的大小和方向。
因为跳伞运动员在空中做匀速直线运动,所以跳伞运动员和伞受到一对平衡力，即跳伞运动员和伞所受的总重力与空气给跳伞运动员和伞的阻力是一对平衡力,所以跳伞运动员和伞受到的阻力等于它们的总重力,所以它们受到的阻力大小是1000 N,方向竖直向上。
一、二力平衡
平衡力和相互作用力的异同
平衡力 相互作用力
示意图

相同点 大小 相等 方向 相反，且在同一条直线上 不同点 作用对象 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上
作用时间 二力具有独立性，当一个 力消失或变化时，另一个 力可能不变 同时产生、同时消失
作用效果 两个力作用在同一物体 上，使物体保持平衡状态 两个力分别作用在不同的 物体上，产生不同的效果
课堂练习
如图所示，人坐在吊椅(椅面水平)上静止时，下列说法 正确的是 ( )
A. 人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是 一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一 对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是 一对相互作用力
D. 人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
【解答】A(×) 吊环对吊椅的拉力等于人与吊椅的重力之和，大于 人对吊椅的压力，不是一对平衡力；B(√)人所受的重力和吊椅对 人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同 一条直线上，是一对平衡力；C(×)吊椅所受的重力与吊椅对地球 的吸引力是相互作用力；D(×) 人所受的重力和人对吊椅的压力 是不同性质的两个力。 答案：B
二力平衡条件的应用
(1)判断未知力的大小和方向
①若物体只受两个力的作用，且保持静止或匀速直线运动状态， 那么这两个力一定是一对平衡力，必定满足“同体、等大、反向、共 线”四个条件。知道其中一个力，即可求出另一个力。
②物体在水平方向上受到一对作用力，在竖直方向上也受到一对 作用力，若物体能保持静止或匀速直线运动状态，则水平方向的 一对力是平衡力，竖直方向的一对力也是平衡力。知道一个力， 即可求出对应的平衡力。
一、二力平衡
(2)判断物体的运动状态
若物体只受到两个力，且这两个力满足“同体、等大、反向、共线”四个 条件，那么可以判断该物体一定处于静止或匀速直线运动状态。
一、二力平衡
二力平衡是最简单的一种受力平衡情形。当一个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，我们也说这几个力平衡(equilibrium),物体处于平衡状态。
一、二力平衡
课堂练习
吊车以2m/s 的速度将重为1×10 N 的物体匀速向上 吊起，这时钢索对重物的拉力是 N;若钢索改为以3 m/s 的速度使重物匀速下降，此时钢索对重物的拉力大小是 N,方向 。
【解答】重物匀速向上运动时，做匀速直线运动，受到竖直向下的重力 和竖直向上的拉力，拉力和重力是一对平衡力，大小相等，所以拉力大 小是1×10 N; 若钢索改为以3 m/s 的速度使重物匀速下降，重物仍 做匀速直线运动，受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，拉力和重 力是一对平衡力，大小相等，所以拉力大小仍是1×10 N。
答案：1 ×10 1×10 竖直向上
PART 02
课堂总结
课堂总结
PART 03
练习与应用
老师喜欢在课堂上表演科学魔术，如图是老师表演的“空手吸易拉罐”魔术，将手掌用力按压在易拉罐底部，然后举起手臂，易拉罐就离开了桌面。有关叙述不合理的是（　　）
A．该魔术表演成功的关键是尽可能挤出易拉罐和手之间的空气
B．易拉罐在空气中受到浮力的作用
C．易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和大气的压力是一对相互作用力
D．易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和易拉罐对手的压力不是一对平衡力
练习与应用
【答案】C
【解答】解：A、表演魔术时，尽可能挤出易拉罐和手之间的空气，易拉罐在大气压力的作用下被“吸”起，故A正确；
B、浸在空气中的物体受到浮力，所以易拉罐在空气中受到浮力的作用，故B正确；
C、易拉罐保持静止时，受到的重力和大气的压力是作用在同一个物体上的两个力，不是一对相互作用力，故C错误；
D、易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是作用在不同物体的两个力，不是一对平衡力，故D正确。
故选：C。
据中国载人航天工程办公室消息，天舟十二号货运飞船于2021年5月30日5时01分，采用自主快速交会对接模式精准对接于天和核心舱后向端口，整个过程历时约8小时。对接以后天舟二号相对于核心舱处于 （选填“静止”或“运动”）状态。天舟十二号绕地球运行时受到的力 （选填“平衡”或“不平衡”）。
练习与应用
【答案】静止；不平衡。
【解答】解：完成对接后，天宫十二号与天和核心舱的位置不再发生变化，以天和核心舱为参照物，天舟十二号是静止的，天宫十二号在绕地球圆周运动，运动方向不断发生改变，受力不平衡。
故答案为：静止；不平衡。
下列四种情形中，属于二力平衡的是（　　）
练习与应用
【答案】B
【解答】解：A、图中两个力虽然大小相等、方向相反、在同一直线上，但是两个力是作用在两个物体上，故不是平衡力，故A不合题意；
B、图中两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，还作用在同一物体上，故是一对平衡力，故B符合题意；
C、很显然，图中两个力大小不等，故不是平衡力，故C不合题意；
D、图中两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一物体上，但两个力不在同一直线上，故不是平衡力，故D不合题意；
故选：B。
A．
B．
C．
D．
如图所示，AB为两个弹簧秤，钩码G为50牛顿，如不计滑轮摩擦和绳重，当钩码静止时AB弹簧秤的读数分别为（　　）
A．50牛顿 0牛顿 B．50牛顿 50牛顿
C．0牛顿 50牛顿 D．50牛顿 100牛顿
练习与应用
【答案】B
【解答】解：由图知，A弹簧测力计保持静止，说明A弹簧测力计水平方向上受力平衡，钩码的重力为50N，则弹簧测力计示数为50N，弹簧测力计受到水平向左的拉力也为50N；同理，B测力计两端受的力都是50N，示数也为50N。
故选：B。
PART 04
提升训练
某同学在国庆期间随父母从宁波火车站乘动车去杭州观看亚运会，从宁波到杭州的路程是193km,动车行驶的平均速度为200km/h。
（1）画出动车静止时所受力的示意图。
（2）若动车在某段时间内恰好做匀速直线运动，此时其所受阻力为车重的0.05倍，则此时动车产生向前的牵引力为多少牛？（已知：载人动车总质量为200吨）
提升训练
提升训练
【答案】（1）见解答。（2）则此时动车产生向前的牵引力为1×104N。
【解答】解：（1）动车静止时，水平方向不受力 受沿竖直向下和竖直向上画出重力和支持力，画在重心上，大小相等，如图所示：
（2）由题意可得，阻力f=0.05G=0.05mg=0.05×20×103kg×10N/kg=1×104N，
动车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以牵引力F=f=1×104N。