資源簡介

(共66張PPT)
第八章 運動和力
第2節 二力平衡
2022春人教版八年級（下）物理同步精品課件
學習內容導覽
第2節 二力平衡
平衡狀態
二力平衡
條件的應用
二力平衡
的條件
01
02
學習目標
03
依據生活經驗認識平衡力和平衡狀態的概念，會判斷物體受到的力是否為平衡力。
經歷探究二力平衡條件的實驗過程，歸納、總結出結論。
會利用二力平衡的知識分析解決實際問題。
第2節 二力平衡
復習知識
①牛頓第一定律：
一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
② 由牛頓第一定律可知：
當物體不受力時，總保持原來的運動狀態不變，原來靜止的物體始終靜止；如果原先運動，就始終以原來的速度做勻速直線運動。
物體不受力時
運動狀態不變
靜止狀態或勻速
直線運動狀態
導入新課
①在我們周圍的一些物體在力的作用下總是保持靜止。
能不能反過來說，凡是保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的物體都沒有受到外力呢？
運動員處于靜止狀態
石塊處于靜止狀態
飲料杯處于靜止狀態
導入新課
②生活中的一些物體在力的作用下可能做勻速直線運動。
在受力的情況下，物體有時也會保持靜止或勻速直線運動狀態。這是為什么？
飛機在空中水平勻速飛行
跳傘運動員勻速降落
第2節 二力平衡
平衡狀態
目 錄
Contents
二力平衡
的條件
二力平衡
條件的應用
課堂總結練習
動手動腦學物理
一、平衡狀態
支持力N
重力G
杯子受到的力有：
重力G與桌面支持力F。
分析常見物體的受力情況
電燈受到的力有：
重力G與拉力F。
拉力F
重力G
1. 常見物體的受力分析
一、平衡狀態
①靜止在桌面上的杯子
②靜止的電燈
發動機牽引力 F
空氣阻力 f
③空中勻速飛行的飛機在水平方向上受的力有：
飛機在水平方向上受的力有：
發動機的牽引力F、空氣的阻力 f。
一、平衡狀態
1. 常見物體的受力分析
④水平面上做勻速直線運動的小汽車
支持力N
重力G
阻力f
牽引力F
在水平方向上：
牽引力F、
空氣與地面的阻力f
在豎直方向上：
汽車的重力G、
地面的支持力N
1. 常見物體的受力分析
一、平衡狀態
①平衡力與平衡狀態
物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力相互平衡，這幾個力就叫做平衡力。這個物體所處的狀態就叫做平衡狀態。
一、平衡狀態
2. 平衡力和平衡狀態
②平衡狀態的兩種情況：
靜止狀態；勻速直線運動狀態。
③二力平衡：
物體只受兩個力時的平衡狀態叫二力平衡。
一、平衡狀態
2. 平衡力和平衡狀態
視頻觀看——《力的平衡狀態》
一、平衡狀態
一、平衡狀態
【例題1】不計空氣阻力，下列物體處于平衡狀態的是（ ）
D
A.在空中自由下落的石塊
B.在圓形跑道上勻速跑步的運動員
C.豎直向上拋出的籃球
D.沿筆直斜坡勻速上行的汽車
A.在空中自由下落的石塊，下落速度越來越快，運動狀態改變；
B.在圓形跑道上勻速跑步的運動員，運動方向改變，運動狀態改變；
C.豎直向上拋出的籃球，上升速度改變，
D.沿筆直斜坡勻速上行的汽車，勻速直線運動，運動狀態不變。
所以選D
2. 平衡力和平衡狀態
平衡狀態
目 錄
Contents
二力平衡
的條件
二力平衡
條件的應用
課堂總結練習
動手動腦學物理
二、二力平衡的條件
下面通過實驗探究二力平衡的條件。
物體受兩個力時可以處于平衡狀態，例如人站在地面上受兩個力的作用：重力與支持力。當人處于平衡狀態時，這二力之間有怎樣的關系呢？
①兩個力的大小可能要相等
②兩個力的方向可能要相反
③兩個力可能要在同一直線上
④兩個力可能要作用在同一物體上
支持力N
重力G
二、二力平衡的條件
想一想
設計實驗
2. 實驗裝置如圖所示。
3. 明確研究對象——小車。
對小車進行受力分析，小車水平方向所受的拉力大小與托盤中砝碼質量的多少有關。換句話說，拉力的大小可以通過質量的多少來改變。
1. 實驗器材：
小桌、小車、托盤、砝碼。
二、二力平衡的條件
②把兩個托盤放在小車的同側，加入相等的砝碼，放手后觀察小車運動狀態的變化。
①通過兩邊分別加質量不同的砝碼和質量相同的砝碼，放手后觀察兩次小車運動狀態的變化。
4. 實驗方法
③在兩托盤中加相等的砝碼，使小車靜止，用手旋轉小車至某一角度，使兩個力不作用在同一直線上，放手后觀察小車運動狀態的變化。
④用兩個相同的小車分別系住一個托盤，用手按住，保證二力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，放手后觀察小車運動狀態的變化。
二、二力平衡的條件
①探究二力平衡與兩力的大小關系
控制二力作用在同一小車上、方向相反、沿同一條直線，兩邊分別加質量不同的砝碼和質量相同的砝碼，放手后觀察兩次小車運動狀態的變化
進行實驗與收集數據
二、二力平衡的條件
②探究二力平衡與兩力方向之間的關系
用手按住小車不動，把兩個托盤放在小車的同側，加入相等的砝碼，放手后觀察小車運動狀態的變化。
進行實驗與收集數據
二、二力平衡的條件
在兩托盤中加相等的砝碼，使小車靜止，用手旋轉小車至某一角度，使兩個力不作用在同一直線上，放手后觀察小車運動狀態的變化（圖丙）。
③探究二力平衡與兩力是否沿同一直線的關系
進行實驗與收集數據
二、二力平衡的條件
④探究兩力平衡與兩力是否作用在同一物體上之間的關系
用兩個相同的小車分別系住一個托盤，用手按住，保證二力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，放手后觀察小車運動狀態的變化。
進行實驗與收集數據
二、二力平衡的條件
分析與論證
1. 操作①中，法碼質量不同時，小車兩邊受到的拉力大小不同、方向相反、在一條直線上，小車由靜止變為運動；砝碼質量相同時，小車不動，其運動狀態沒有改變。
2. 操作②中，靜止的小車雖然受到兩個大小相等的力的作用，但是由于方向相同，小車不是保持靜止狀態，而是由靜止變為運動。
3. 操作③中，小車發生轉動，運動狀態發生改變。
4. 操作④中，放手后兩個小車的運動狀態都發生了改變，由靜止變為運動。
二、二力平衡的條件
二力平衡的條件：
作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。
4. 實驗結論：
二、二力平衡的條件
交流與評估
1. 本實驗中選用了小車而不選用木塊，是為了減小摩擦給實驗帶來的誤差。
2. 本實驗設計的優點是：可以不考慮物體的重力對實驗的影響。
3. 實驗中，桌面必須水平，否則小車的重力會影響實驗。
4. 實驗中，如果兩側的砝碼個數不相等但小車仍然處于靜止狀態，則原因是小車受到桌面的靜摩擦力比較大.
二、二力平衡的條件
方案二、用小卡片探究二力平衡的條件
1. 該方案以小卡片為研究對象，鉤碼通過定滑輪對卡片施加力的作用。
2. 當兩線端所掛鉤碼質量相等時，小卡片靜止；當兩線端所掛鉤碼質量不等時，小卡片運動；把小卡片轉過一個角度，再松手時，小卡片轉動；用剪刀把小卡片從中間剪開，再松手時，小卡片運動。
3. 本方案選用硬紙片的原因是減小摩擦對實驗的影響，但是還受重力，因此對實驗結論也有影響。
4. 定滑輪的作用是改變力的方向。
二、二力平衡的條件
交流與評估
視頻觀看——《探究二力平衡的條件》
二、二力平衡的條件
【例題2】如圖甲所示是小明同學設計組裝的“探究二力平衡的條件”實驗裝置。
（1）實驗中，小明將系于小車兩端的線分別跨過桌面左右兩端的滑輪，在線兩端的小盤上放上砝碼，通過調整___________來改變F1和F2的大小；
砝碼個數
二、二力平衡的條件
（2）實驗中，保持F1和F2大小相等，用手將小車扭轉一個角度，松手后，小車將______（選填“轉動”或“保持靜止”），設計這一步驟是為了探究兩個力是否______________；
（3）小華同學設計組裝了如圖乙所示的實驗裝置，比較甲、乙兩種實驗裝置，______的實驗裝置更合理，原因是該設計減小了__________對實驗的影響。
在同一直線上
轉動
摩擦力
甲
（3）甲實驗中小車受到的是滾動摩擦力，乙實驗中小車受到的是滑動摩擦力，而滾動摩擦力小于滑動摩擦力，甲實驗裝置更加的合理，可以減小摩擦力對實驗的影響。
二、二力平衡的條件
平衡狀態
目 錄
Contents
二力平衡
的條件
二力平衡
條件的應用
課堂總結練習
動手動腦學物理
三、二力平衡條件的應用
G
F
因為物體靜止，所以物體所受的重力G與地面對它的支持力F是一對平衡力，則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
物體重力等于拉力： G=F
①分析靜止在水平面上的物體的受力情況
物體在兩個力的作用下處于平衡狀態，已知一個力的大小和方向，我們可以根據二力平衡條件求另一個力的大小和方向。
三、二力平衡條件的應用
1. 根據物體的平衡狀態分析物體的受力情況
1. 分析物體的受力
G
F
因為物體靜止，所以物體所受的重力G與彈簧測力計對它的拉力F是一對平衡力，則此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。 物體重力等于拉力： G=F
②用彈簧測力計測量物體所受重力的原理
三、二力平衡條件的應用
用彈簧測力計測量物體所受的重力G，利用的是二力平衡條件。
1. 分析物體的受力
③有一盞懸掛著的電燈，質量為0.5千克，求電燈受到的各個力的大小及方向。
F
G
①電燈受到的力有：
重力G、拉力F，因電燈靜止，所以這兩個力是一對平衡力，大小相等、方向相反。
②重力大小：G=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛，
方向豎直向下。
③拉力大小：F=G=4.9牛，方向豎直向上。
三、二力平衡條件的應用
1. 分析物體的受力
支持力N
重力G
阻力f
牽引力F
以在水平路面上運動的小車為例進行分析：
水平路面上運動的小車受到的力有：
在豎直方向上有重力G、地面支持力N；
在水平方向上有汽車發動機的牽引力F和地面與空氣的阻力f。
三、二力平衡條件的應用
2. 根據物體的受力情況判斷運動狀態
2. 分析物體的運動
支持力N
重力G
阻力f
牽引力F
三、二力平衡條件的應用
以在水平路面上運動的小車為例進行分析：
①若牽引力等于阻力，則二力平衡，小車向左做勻速直線運動
③若牽引力小于阻力，二力不平衡，小車向左做減速直線運動
②若牽引力大于阻力，二力不平衡，小車向左做加速直線運動
2. 分析物體的運動
①受到平衡力
運動狀態
不發生改變
保持靜止或
勻速直線運動
②受非平衡力
運動狀態
要發生改變
運動的速度或
方向發生改變
三、二力平衡條件的應用
3. 運動和力的關系
3. 運動和力的關系
桌面
G
N
N
F
木塊受到的力：重力G與
地面對木塊的支持力N
這是一對平衡的二力
木塊對地面有一個壓力F、
地面對木塊有一個支持力N
這是一對相互的二力
以木塊為
研究對象
分別以木塊、
地面為研究對象
分析地面上木塊的受力情況，想一想哪些是平衡力？哪些力是相互的力？
三、二力平衡條件的應用
【例題3】靜止放在水平桌面上的臺燈，受到的平衡力是（ ） 　　　　
A．臺燈的重力和桌面對臺燈的支持力
B．臺燈對桌面的壓力和桌面對臺燈的支持力
C．臺燈對桌面的壓力和桌子受到的重力
D．臺燈的重力和臺燈對桌面的壓力
研究對象是臺燈。臺燈在豎直方向受到的力有：重力、桌面的支持力。
因為臺燈是靜止的，所以這兩個力是一對平衡力。
三、二力平衡條件的應用
A
選項A正確
平衡狀態
目 錄
Contents
二力平衡
的條件
二力平衡
條件的應用
課堂總結練習
四、 課堂總結
課堂總結
課堂總結（1）
①平衡力：
物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動
狀態，我們就說這幾個力相互平衡，這幾個力就叫做平衡力。
這個物體所處的狀態就叫做平衡狀態。
②平衡狀態：靜止狀態、勻速直線運動狀態
③二力平衡條件：
作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，
并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。
④二力平衡條件的應用
根據平衡狀態分析物體的受力情況
根據受力情況分析物體的運動情況
二力平衡
課堂總結（3）
作用在同一物體上
作用在兩個物體上
平衡力
相互作用力
平衡的兩個力，作用在同一物體上，
而相互的作用力作用在兩個物體上。
大小相等
方向相反
大小相等
方向相反
作用在同一直線上
作用在同一直線上
平衡力與相互作用力的區別
平衡狀態
目 錄
Contents
二力平衡
的條件
二力平衡
條件的應用
課堂總結練習
動手動腦
學物理
動手動腦學物理
1. 在圖中，F1和F2是物體所受的方向相反的兩個力，哪些情況下，這兩個力是平衡的？
BCD圖中的兩個力是平衡的。
根據二力的平衡條件：二力作用在同一物體上，大小相等、方向相反，并且在同一條直線上。所以BCD符合題意。
動手動腦學物理
2. 在平直的地面上，一個人沿水平方向用20牛的力推一輛小車勻速向西運動，試畫出小車所受阻力的大小和方向。
f= 20N
v
動手動腦學物理
人沿水平方向用力推一輛小車勻速向西運動，小車所受阻力與推力是一對平衡力，所以小車所受阻力的大小為20牛，方向水平向東。
3. 質量為40kg的小船靜止在水面上，它除了受到重力之外，還受到另外一個力的作用，這個力的大小等于多少？方向如何？試著畫出小船受力的示意圖？
小船所受重力大小：
G=mg=40kg×10N/kg=400牛，方向豎直向下；
小船受到的另一個力的大小也為400N，方向豎直向上。
F
G
動手動腦學物理
4. 在水平公路上勻速行駛的太陽能汽車受到幾對平衡力的作用？為什么說
它們是互相平衡的？請在
圖上畫出汽車受力的示意圖。
在水平公路上勻速行駛的太陽能汽車，受到兩對平衡力的作用。
在水平方向上，汽車受到的牽引力F牽和阻力F阻是一對平衡力；
在豎直方向上，汽車所受的重力G和支持力F支是一對平衡力。
因為這兩對力中的每一對力都是大小相等、方向相反的，作用在同一條直線上，且都作用在汽車上，因此他們相互平衡。
F支
G
F牽
F阻
v
動手動腦學物理
平衡狀態
目 錄
Contents
二力平衡
的條件
二力平衡
條件的應用
課堂練習
課 堂 練 習
動手動腦
學物理
1. 根據物體的受力情況，下圖中的哪個物體能保持靜止狀態？
F1
F2
A
B
C
D
F2
F2
F1
F1
F1
F2
C圖物體能保持靜止。因為二力大小相等、方向相反、沿同一直線，且作用在同一物體上，所以二力能平衡。
2. 小華用繩子提著一條魚靜止不動，此時魚受到的平衡力是 和 這一對力。如果魚的重力為5牛，則拉力為_____牛，拉力的方向是_________。
魚的重力
繩子對魚的拉力
5
豎直向上
魚受到的力有：重力、繩子的拉力。
因為魚靜止不動，所以這兩個力是一對平衡力，則大小相等、方向相反、沿同一直線，且作用在同一物體上。
3. 2022年3月28日在亞洲杯女足決賽中，中國姑娘在落后兩球的情況下，頑強拼搏，最終實現了史詩般的逆轉，贏得冠軍。如圖所示是中國隊員“頭球攻門”的情景，當運動員用頭頂球時球的運動方向改變了，說明力能改變物體的 __________（選填“形狀”或“運動狀態”）。在草坪上滾動的足球，受到的力______平衡力（選填“是”或“不是”）。
用頭頂球時球的運動方向改變了，即足球的運動狀態發生了改變，說明力能改變物體的運動狀態。
不是
運動狀態
在草坪上滾動的足球，會慢慢停下來，足球的運動狀態發生了變化，足球受到的力不是平衡力。
4. 圖示為小張測量體重時的情景，靜止時體重計對他的支持力為F1，他對體重計的壓力為F2，他受到的重力為G，則（　　）。
A. F2與G是一對平衡力
B. F1與F2是一對平衡力
C. F1與F2 一對相互作用力
D. F1與G是一對相互作用力
C
解析見下頁
A．他對體重計的壓力為F2 ，他受到的重力為G，方向都是向下的，故并不是平衡力，故A不符合題意；
BC．靜止時體重計對他的支持力為F1 ，他對體重計的壓力為F2 ，是兩個物體間的作用力，互為施力物體，互為受力物體，兩個力的大小相等，方向相反，故是一對相互作用力，故B不符合題意；C符合題意；
D．靜止時體重計對他的支持力為F1 ，他受到的重力為G，是同一個物體受到的兩個力，兩個力的大小相等，方向相反，故是一對平衡力，故D不符合題意。故選C。
5. 2022年2月6日，不服輸、敢拼搏、懂團結的中國女足第9次捧起亞洲杯冠軍獎杯（如圖）。在比賽過程中（　　）。
A. 靜止在水平草地上的足球只受重力
B. 將足球踢飛說明力可以改變物體的形狀
C. 在空中運動到最高點的足球受力不平衡
D. 草地上滾動的足球因不受力而逐漸停下
C
解析見下頁
A．靜止在水平草地上的足球受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，這兩個力是一對平衡力，故A不符合題意；
B．腳對足球用力，足球被踢飛，力改變了足球的運動狀態，故B不符合題意；
C．在空中運動到最高點的足球有水平方向的速度，不是處于靜止或勻速運動狀態，所受的力不是平衡力，故C符合題意；
D．草地上滾動的足球逐漸停下，是因為受到阻力的作用，阻力改變了足球的運動狀態，故D不符合題意。故選C。
6. 在2022北京冬奧會短道速滑男子1000米比賽中，中國選手任子威獲得金牌。圖甲是他正全力通過彎道、圖乙是他獲勝后站立在水平賽場中央大聲歡呼的情形，下列說法正確的是（　　）
A. 通過彎道過程中他處于平衡狀態
B. 站立時他受到的重力和他對冰面的壓力是一對相互作用力
C. 站立時他受到的重力和他對冰面的壓力是一對平衡力
D. 圖甲中他的手對冰面的壓力與冰面
對他的手的支持力是一對相互作用力
D
解析見下頁
A．通過彎道過程中，他的運動狀態發生改變，他不處于平衡狀態，故A錯誤；
B．站立時，他受到的重力和他對冰面的壓力兩個力的方向相同，故不是相互作用力，故B錯誤；
C．站立時他受到的重力和他對冰面的壓力這兩個力的方向相同，故不是平衡力，故C錯誤；
D．圖甲中他的手對冰面的壓力與冰面對他的手的支持力，這兩個力大小相等，方向相反，施力物體和受力物體互為彼此，同時產生，同時消失，故是一對相互作用力，故D正確。
故選D。
7. 起重機的鋼絲繩下吊一個重為2000牛的貨物，在下列情況下，鋼絲繩的拉力分別是多少
(1)當貨物靜止時：__________
(2)貨物以1米/秒勻速上升：_________
(3)貨物以1.5米/秒勻速下降：__________
2000牛
2000牛
2000牛
拉力F與重力G是一對平衡力，大小相等。
貨物在豎直方向上受到的力有：重力G、拉力F。
貨物無論是靜止、勻速直線上升或下降，貨物都處于平衡狀態，這兩個力都是一對平衡力，所以大小相等。
拉力的大小與物體勻速運動的速度無關。
8. 關于運動和力，下列說法正確的是（ ）
A. 物體處于靜止，一定不受外力
B. 物體在平衡力作用下，一定保持靜止狀態
C. 物體在平衡力作用下，一定作勻速直線運動
D. 運動的物體在平衡力作用下，一定作勻速直線運動
D
物體在平衡力作用下，會保持靜止或勻速直線運動狀態。
靜止的物體在平衡力作用下，一定靜止；
運動的物體在平衡力作用下，一定作勻速直線運動。
所以選項D正確。
9. 關于二力平衡的說法中，正確的是（ ）
A. 一個物體受到兩個力作用，若處于勻速直線運動狀態，這兩個力一定是平衡力
B. 做勻速直線運動的物體，一定只受到一對平衡力作用
C. 只要兩個力大小相等、方向相反，并作用在一條直線上，這兩個力一定是平衡力
D. 以上情況都有可能
A
①一個物體受到兩個力作用，若處于靜止或勻速直線運動狀態，這兩個力一定是平衡力。
②二力平衡條件是：大小相等、方向相反、同一直線、作用在同一物體上。 所以選項A正確。
10．如圖甲、乙所示，小強用形狀不規則的薄板、重垂線、大頭針、直尺和記號筆等器材進行實驗。
②該實驗所應用的物理知識有：
　 　、　 　。（寫出兩點）
①觀察圖中的實驗過程及現象可知，小強同學的實驗目的是用懸掛法找　 ；根據圖乙，說明他判斷的重心是　 。
解析見下頁
①觀察圖中的實驗過程及現象可知，小強同學的實驗目的是用懸掛法找　 　；根據圖乙，說明他判斷的重心是　 。
②該實驗所應用的物理知識有：_________
（寫出兩點）。
①由圖知，是利用“懸掛法”來確定形狀不規則薄板的重心位置；當薄板靜止時，由二力平衡條件可知重力和拉力的作用線在同一直線上，重心既在l1上，又在l2上，故薄板的重心在l1、l2的交點處；
②該實驗應用的物理知識有：重力的方向豎直向下；二力平衡條件。
【答案】①不規則薄板的重心；薄板的重心在l1、l2的交點處；
②二力平衡的條件；重力的方向始終豎直向下。
11．某物理學習小組在“探究二力平衡的條件”實驗時，自制了一套如圖所示的實驗裝置，將系于小卡片（重力可忽略不計）兩對角的細線，分別跨過左右支架上的定滑輪。
（1）本實驗觀察的對象是______；
（2）在細線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向______（選填“相同”或者“相反”），并通過調整鉤碼的數量來改變兩端拉力的______ .
（1）實驗中通過觀察小卡片能否靜止，確定其是否處于平衡狀態，
故研究對象是小卡片。
（2）細線兩端掛上鉤碼，兩個鉤碼由于重力通過繩子對小卡片施加了兩個方向相反的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數量越多，拉力就越大。
小卡片
相反
大小
（3）當兩端所掛鉤碼數量相同時，把小卡片轉至如圖所示位置，松手時小卡片將______（選填“轉動”或“靜止”），說明不在同一直線上的兩個力____（選填“能”或“不能”）平衡；
（4）將小紙片從中間用剪刀剪斷，發現小紙片運動，說明______在同一物體上的兩個力平衡。
（3）小卡片轉過一個角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會轉動，說明不在同一直線上的兩個力不能平衡。
（4）將小紙片從中間用剪刀剪斷，兩個力不在同一個物體上，小紙片運動，說明作用點在同一物體上的兩個力平衡。
轉動
不能
作用點
人教八下物理同步精品課件
人教版八年級下冊
謝謝
21世紀教育網（www.21cnjy.com)
中小學教育資源網站
兼職招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin

展開更多......

收起↑