8.2 二力平衡-课件--（新教材）人教版八年级物理下册（54页PPT）

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人教版物理8年级下册培优备课课件（精做课件）8.2二力平衡第八章运动和力授课教师：Home .班级：八年级（*）班.时间：.
课堂导入
视频
跳伞运动
问题：运动员跳伞时，他和伞在空中受到重力和阻力的作用。在这两个力的作用下，运动员和伞在某个阶段会沿竖直方向匀速下落。这种情况下，运动员和伞所受的重力和阻力应该有怎样的关系呢
F阻
G总
牛顿
课堂导入
物体不受力时
牛顿第一定律
静止状态或
匀速直线运动状态
运动状态不变
物体受力时
变速运动
运动状态变化
不存在
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，物体处于平衡状态。
新知探究
一、平衡状态和平衡力
知识点1 平衡状态和平衡力
被提起的水桶
新知探究
物体受平衡力作用时，几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。
F阻
G总
G
F1
F2
匀速下落
F支
G
F阻
F
推而不动
知识点1 平衡状态和平衡力
桌面上的花瓶
新知探究
F支
G
F拉
G
悬挂的吊灯
如果一个物体在两个力的作用下保持平衡状态，那么我们称之为二力平衡。
二力平衡
知识点1 平衡状态和平衡力
F支
G
F阻
F牵
平直公路上匀速行驶的汽车
多力平衡
例1、不计空气阻力，下列物体处于平衡状态的是（ ）
典型例题
静止或匀速直线运动状态
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
加速
曲线
先减速后加速
D
匀速直线
1. 生活中处处有物理，下列描述的物体中，处于平衡状态的是(　　)
A. 下落的苹果 B. 加速追赶猎物的猎豹
C. 绕地匀速运动的卫星 D. 匀速下降的热气球
D
返回
2. 如图是投掷实心球的情景，下列情况中实心球受到平衡力的作用的是(　　)
A. 实心球在空中上升
B. 实心球在最高点
C. 实心球在地上越滚越慢
D. 实心球停在地面上
D
返回
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
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。
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验
探究二力平衡的条件
实验思路
要想找到物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系，应该先想办法在物体上施加两个力使物体平衡，然后在物体平衡时测量这两个力，看看这两个力之间存在怎样的关系。
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
设计实验
把小车放在光滑的水平桌面上，同时给小车两端各施加一个力的作用，观察小车在什么条件下能保持运动状态不变。
F1
F2
可以通过改变砝码的质量来改变拉力大小；
……
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验过程
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.使两个托盘里的砝码质量不相等；（F1＜F2）
F2
F1
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验过程
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。
2.使两个托盘里的砝码质量相等；（F1＝F2）
F2
F1
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验过程
3.保持两个托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放；（F1＝F2）
F2
F1
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验过程
……
F2
F1
F1
F2
方向相同
作用在两个物体上
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验记录
小车在水平方向所受二力的情况 小车运动运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 不相等
相等
相等
……
相反
是
是
相反
是
否
相反
否
是
3. 下列选项中符合二力平衡条件的是(　　)
A
【点拨】二力平衡的条件：作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故A正确。
返回
4. 放在桌面上的空茶壶处于静止状态，下列属于一对平衡力的是(　　)
A. 茶壶对桌面的压力和桌面对茶壶的支持力
B. 茶壶对桌子的压力和桌子受到的重力
C. 桌子受到的重力和地面对桌子的支持力
D. 茶壶受到的重力和桌面对茶壶的支持力
D
【点拨】
空茶壶受到的重力和桌面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，D正确。
返回
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验结论
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。
二力平衡的条件
注意：（1）所用的两个托盘要相同。
（2）应选择较光滑的桌面和质量较小的小车，这样
可以减小阻力对实验的影响。
同体、等大、反向、共线
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
例2、在图中，F1和F2是物体所受的方向相反的两个力，哪些情况下，这两个力是平衡的？
典型例题
F1 = 2N
F2 = 2N
F1 = 10N
F2 = 10N
F1 = 10N
F1 = 9N
F1 = 5N
F2 = 5N
甲
乙
丙
丁
同体、等大、反向、共线
不共线
不等大
知识梳理
区别 平衡力 相互作用力
相同点 不同点 作用对象
作用时间
力的作用效果
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
没有时间关系
同时产生，同时消失
使物体保持
平衡状态
两个力分别产生
各自的效果
如图用弹簧测力计测量重力，若此时拉力F=0.5N，则钩码的重力是_____N，拉力的方向是_________。
新知探究
知识点3 二力平衡条件的应用
对于处于平衡状态的物体，已知一个力的大小和方向，根据二力平衡条件，就可以确定与之平衡的另一个力的大小和方向。
0.5
竖直向上
1.确定力的大小和方向
F＝0.5N
G＝0.5N
新知探究
知识点3 二力平衡条件的应用
2.根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
受力情况 运动状态
物体不受力时
物体受力时 受平衡力
受非平衡力
静止或做匀速直线运动
静止或做匀速直线运动
运动状态改变：从静止开始运动、速度变化、运动方向变化等
新知探究
知识点3 二力平衡条件的应用
3.根据物体的运动状态判断物体的受力情况。
运动状态 受力情况
静止
做匀速直线运动
运动状态改变
受平衡力作用或不受力
受平衡力作用或不受力
一定受到非平衡力作用
例3、 在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推着一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（ ）
A.20N，向西 B.20N，向东
C.150N，向西 D.150N，向东
典型例题
F支
G＝150N
F阻
F推＝20N
B
阻力与推力是一对平衡力
练习1．起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是6 000 N。若起重机吊着这个物体以2 m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（ ）
A．12 000 N
B．6 000 N
C．3 000 N
D．无法判定
练习巩固
解析：
两个过程中拉力和重力都是一对平衡力，而物体的重力不变，所以两次拉力都等于重力，等于6 000 N。
F
G
B
5. 吊车以2 m/s的速度将重力为1×105 N的重物匀速向上提起，这时钢索对重物的拉力是____________N；若吊车改为以3 m/s的速度使重物匀速下降，此时钢索对重物的拉力________(填“增大”“减小”或“不变”)。
1×105
不变
【点拨】吊车以2 m/s的速度将重物匀速向上提起，重物做匀速直线运动，受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用，拉力和重力是一对平衡力，大小相等，所以拉力是1×105 N。若吊车改为以3 m/s的速度使重物匀速下降，重物做匀速直线运动，受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用，拉力和重力是一对平衡力，大小相等，所以拉力大小不变。
返回
6. 在探究二力平衡条件的实验中，小荣设计了如图所示的实验装置。
(1)该实验选用较轻的小卡片的目的是忽略小卡片所受________对实验的影响。
重力
(2)小荣将系在小卡片两端的细线分别跨过左、右支架上的滑轮，在两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力的方向相反，并且通过调整____________来改变拉力的大小。
钩码数量
(3)当小卡片平衡时，小荣将小卡片扭转一个角度，发现松手后小卡片不能保持平衡，而会转动到原来的方位。可见，二力要平衡，必须作用在______________。
(4)小荣用剪刀将小卡片从中间竖直剪开，松手的时候发现两半卡片都从手中被快速拉走。可见，二力要平衡，需要作用在______________。
同一直线上
同一物体上
返回
7. 车站广场上，常常看到人们将旅行包放在行李箱上，如图所示，若地面和行李箱A的上表面均水平，行李箱A和旅行包B在水平推力F的作用下，一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力，
下列分析正确的是(　　)
A. 行李箱A受到的支持力和重力是一对平衡力
B. 旅行包B的重力和行李箱A对旅行包B的支持力是一对平衡力
C. 行李箱A的重力和地面对行李箱A的支持力是一对相互作用力
D. 旅行包B对行李箱A的压力和行李箱A对旅行包B的支持力是一对平衡力
B
【点拨】地面对行李箱A的支持力大小等于旅行包B与行李箱A的总重力，行李箱A的重力和地面对行李箱A的支持力大小不相等，既不是一对平衡力也不是一对相互作用力，AC错误；旅行包B的重力和行李箱A对旅行包B的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力，B正确；旅行包B对行李箱A的压力、行李箱A对旅行包B的支持力作用在两个物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对相互作用力，D错误。
返回
8. 载有火星探测器的登陆舱在接近火星表面时，开动反向推进器，给登陆舱合适的阻力，使登陆舱匀速靠近火星，假设登陆舱运动方向与火星表面成45°，如图所示。
关于阻力的方向，选项中的四幅图正确的是(　　)
C
【点拨】
登陆舱做匀速直线运动，它受到的阻力和重力是一对平衡力，方向相反，重力方向竖直向下，则阻力方向竖直向上，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
返回
9. [2025济南月考如图所示是一辆静止在水平面的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球的作用力的描述，下列说法正确的是(　　)
A. 力的方向竖直向上，大小为mg
B. 力的方向沿杆向上，大小为2mg
C. 力的方向垂直于杆向上，大小为mg
D. 力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向，大小为mg
A
【点拨】
根据题意和图示可知，小球静止在杆的底端，所以小球处于平衡状态。在竖直方向上，小球受到竖直向下的重力，根据二力平衡的条件可知，必然有一个力与重力平衡，所以杆给小球一个竖直向上的力F，且F＝G＝mg，故A正确，BCD错误。故选A。
返回
10. 如图所示为大小适中的实心木球，球面有两个小孔在某条直径的两端，两孔在球内相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔，在竖直方向上用手拉绳的两端，球会静止在绳上，减小拉力，球会向下运动。
对此现象下列说法正确的是(　　)
A. 球静止时，绳两端的拉力是一对平衡力
B. 通过拉力的调节，球可以匀速下滑
C. 绳子下端的手突然松开，球就匀速下滑
D. 通过手的运动和拉力的调节，球不可能从绳的下端移到上端
B
【点拨】分析题意可知，球面有两个小孔在某条直径的两端，两孔在球内相通，而球内通道并不是直线通道，而是弯曲的通道，拉紧绳子两端会增加绳子与小球之间的阻力，同理可知减小拉力时绳子与小球间的阻力也会减小，小球会向下运动；在竖直方向上用手拉绳的两端，球会静止在绳上，此时绳子也处于静止状态，对绳子进行受力分析可知，绳子受到向上的拉力、向下的拉力、自身的重力以及球对绳子的阻力，所以绳两端的拉力不是一对平衡力，故A错误；
在竖直方向上用手拉绳的两端，球会静止在绳上，此时球受到向下的重力与向上的阻力，二力平衡；通过拉力的调节，当球受到的阻力大小再次等于其重力时，球可以匀速下滑，故B正确；绳子下端突然松手，球会加速下滑，故C错误；球保持静止时，若突然向下拉绳子，由于惯性，球会保持原来静止状态，球可能从绳的下端移到上端，故D错误。故选B。
返回
11. 小荣乘坐电梯上楼，她随电梯运动的速度与时间的关系图像如图所示，在第4 s时，她处于________(填“平衡”或“非平衡”)状态；在第11 s时，电梯地板对小荣的支持力与小荣的重力是一对________力。
平衡
平衡
返回
12. 如图所示，在水平地面上有一支架，一小球在支架杆顶的水平表面上静止。忽略杆和小球间的阻力及空气阻力，当支架沿水平地面向右做直线运动时，小球从杆上落下。当支架运动到D处位置时，小球刚好落在地面上。
(1)小球落在了地面上的________(填“A”“B”“C”或“D”)处。
(2)下落过程中，小球________(填“是”或“不是”)做匀速直线运动，判断的依据是__________________________。
B
不是
小球受力不平衡
【点拨】
(1)忽略杆和小球间的阻力及空气阻力，当支架沿水平地面向右做直线运动时，小球由于具有惯性，仍然保持原来的静止状态，会竖直下落到B点；(2)小球在下落的过程中，只受到重力的作用，受力不平衡，所以小球竖直向下做加速运动。
返回
13. 如图，某列车由车头和30节车厢组成，列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶时，车头对第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力均相等，则(　　)
D
【点拨】
设每节车厢受到的阻力为f，则30节车厢受到的阻力之和为30f，由于列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶，所以车头对第1节车厢的牵引力F等于30节车厢受到的总阻力，
返回
二力平衡
平衡状态
课堂小结
静止或匀速直线运动状态
同体、等大、反向、共线
探究二力平衡的条件
二力平衡条件的应用
由平衡力中一个力求另一个力；由受力情况判断运动情况；由运动情况判断受力情况。