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R·八年級下冊
第八章 運動和力
第2節
二力平衡
課前自學準備
課標要求
學習目標
知道什么是二力平衡及二力平衡的條件；
知道物體在平衡力作用下將保持勻速直線運動狀態或靜止狀態；
能判斷物體是否處于平衡狀態，并能分析哪兩個力是一對平衡力。
01
02
03
課前自學準備
預習檢測
1.平衡狀態：物體受到幾個力作用時，如果保持
狀態或 狀態，我們就說這個物體處于平衡狀態；使物體處于 的兩個力（或多個力）稱為平衡力。
2.二力平衡條件：作用在 物體上的兩個力，如果大小 、方向 ，并且作用在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。
3.物體受到的一對平衡力 （填“能”或“不能”）改變物體的運動狀態。
靜止
勻速直線運動
平衡狀態
同一
相等
相反
不能
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新課導入
運動員跳傘時，他和傘在空中受到重力和阻力的作用。在這兩個力的作用下，運動員和傘在某個階段會沿豎直方向勻速下落。
這種情況下，運動員和傘所受的重力和阻力應該有怎樣的關系呢？
f
G
課堂教學展示
新課導入
牛頓第一定律：
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。
實際情況下，一切物體都會受到力的作用，不受力的物體是不存在的。
物體怎樣保持靜止狀態或勻速直線運動狀態
課堂教學展示
進行新課
懸掛的吊燈
平直公路上勻速行駛的汽車
它們分別受到哪些力的作用？
桌面上的花瓶
它們各處于怎樣的狀態？
靜止的花瓶
靜止的電燈
勻速行駛的汽車
G
F支
G
F
G
F支
F′
f
1.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。
知識點一
平衡力與平衡狀態
2. 靜止狀態和勻速直線運動狀態又叫平衡狀態。
只受兩個力
二力平衡
例1 下列情形中,“嫦娥六號”探測器處于平衡狀態的是( )
A.“嫦娥六號”發射后加速升空直線運動狀態
B.“嫦娥六號”繞月球勻速飛行
C.“嫦娥六號”減速著陸月球
D.“嫦娥六號”靜止在月球表面
D
二力平衡的條件
知識點二
兩個力作用下保持平衡是最簡單的。那么什么樣的兩個力才能使物體處于平衡狀態呢
猜想
①兩個力的大小可能要相等
②兩個力的方向可能要相反
④兩個力可能要在一條直線上
③兩個力應該在同一物體上
實驗
探究二力平衡的條件
通過改變物體受到的兩個力的三要素進行探究，當物體處于靜止時，二力平衡。
【實驗方法】
二力平衡的條件是什么？二力平衡時，這兩個力的大小、方向、作用點有什么關系？
【提出問題】
(1)如圖甲，使兩個托盤里的鉤碼質量不相等，觀察并記錄小車的運動情況；
(2)如圖乙，使兩個托盤里的鉤碼質量相等，觀察并記錄小車的運動情況；
(3)如圖丙，保持兩個托盤里的鉤碼質量相等，把小車在水平桌面上扭轉一個角度后釋放，觀察并記錄小車的運動情況。
【實驗過程】
【實驗記錄】
小車在水平方向所受二力的情況 小車的運動狀態是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 不相等 相反 是 是
相等 相反 是 否
相等 相反 否 是
【實驗改進】
用小卡片探究二力平衡的條件
優點：①研究對象是小卡片，可以消除桌面對小車的阻力給實驗帶來的影響；
②方便探究“只有作用在同一個物體上的兩個力才能平衡”，具體操作為將小卡片從中間剪開，小卡片的兩部分不能保持平衡，即可驗證結論。
缺點：卡片受重力作用影響
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，并且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。
歸納
同體、等大、反向、共線
即：平衡的物體所受合力為零。
同一物體
大小相等
方向相反
同一直線
G
F支
例2 [多選]如圖為“探究二力平衡條件”的實驗裝置。關于這個實驗的敘述錯誤的是( )
A. 應選用盡量粗糙的水平桌面
B. 調整兩邊托盤中所放鉤碼的數量，可以改變力的大小
C. 兩邊托盤中鉤碼的質量相等時，小車一定處于平衡狀態
D. 可以用卡片代替小車，方便探究二力平衡的兩個力是否需要作用在同一個物體上
AC
平衡力與相互作用力的區別
以放在桌面靜止的書為例進行分析比較。
一對平衡力：
書受到的重力G與桌面對書的支持力F。
一對相互作用力：
桌面對書的支持力F與書對桌面的壓力F′。
平衡力 相互作用力
相同點 大小相等、方向相反、作用在同一直線上 不同點 作用對象 作用在同一物體上 分別作用在兩個物體上
力的性質 不一定相同 一定相同
作用時間 沒有時間關系 同時產生，同時消失
作用效果 使物體保持平衡狀態 一般產生不同的作用效果
示意圖
靜止在水平地面上的物體所受重力G與支持力F是一對平衡力
水平地面上物體對地面的壓力F'與地面對物體的支持力F是一對相互作用力
平衡力與相互作用力的區別
例4 如圖所示，狀狀用沿水平方向的力推著小車在平直道路上勻速前進。下列說法正確的是( )
A. 小車對地面的壓力和地面對小車的支持力是一對平衡力
B. 小車受到的重力與地面對小車的支持力是一對相互作用力
C. 小車受到的重力與小車對地面的壓力是一對相互作用力
D. 小車受到的水平方向的推力與小車受到的阻力是一對平衡力
D
二力平衡條件的應用
知識點三
1.求解力的大小和方向
已知物體受力
已知物體狀態
已知拉力大小
求重力大小
二力平衡條件
G
F拉
2. 判斷物體的運動狀態
F1
F2
已知物體受力
物體運動狀態
二力平衡條件
二力平衡，可以確定物體處于靜止或勻速直線運動；
二力不平衡，物體的運動狀態一定會改變。
G
FN
3.力和運動的關系
物體
受力
平衡力
非平衡力
運動狀態不發生改變
保持靜止或勻速直線運動
運動狀態要發生改變
運動的速度發生改變或運動的方向發生改變
例3 關于力與運動的關系，下列說法正確的是( )
A. 物體靜止時，一定不受力的作用
B. 物體不受力的作用時，一定處于靜止狀態
C. 物體運動狀態發生改變時，一定受到力的作用
D. 物體受到力的作用時，運動狀態一定會發生改變
C
趣味拓展
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課堂教學展示
隨堂演練
1.以下各圖是每0.1 s拍攝一次的小球在不同運動狀態下的頻閃照片，其中受到平衡力作用的是( )
A
B
C
D
B
2.在“探究二力平衡條件”的活動中，主要是通過探究力對物體的作用效果來實現探究目的的。如圖所示是可供選擇的兩種探究方案。
（1）圖a的探究方案中研究對象是小卡片，圖b的探究方案中研究對象是_________；
（2）小明選擇了圖a所示的探究方案。他將系于小卡片兩對角的細線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼。這是用于探究兩個力的_______和_______對物體平衡的影響；
小車
大小
方向
（3）探究活動中還要求要把小卡片轉過一個角度，然后再松手。這樣做的目的是用于探究不在____________上的兩個力對物體平衡的影響。
同一條直線
（4）兩個探究方案相比較，你認為哪個方案的探究過程對實驗結論的影響小一些？為什么？
a方案的探究過程對實驗結論的影響小些，因為小卡片的重力可忽略不計，它只受兩個拉力的作用（或b方案中要受到阻力的影響）
3.長方體木箱放在水平地面上，木箱上放一木塊，則下列分析正確的是（ ）
A．木箱受到的重力和地面對木箱的支持力是一對平衡力
B．木箱對木塊的支持力和木塊對木箱的壓力是一對平衡力
C．木箱對地面的壓力和地面對木箱的支持力是一對相互作用力
D．地面對木箱的支持力和木塊對木箱的壓力是一對相互作用力
×
×
√
C
×
4.實驗室常用的彈簧秤如圖甲所示，彈簧的一端與連接有掛鉤的拉桿相連，另一端固定在外殼上的O點，外殼上固定一個圓環，整個外殼重為G，彈簧和拉桿的質量忽略不計。現將該彈簧秤以圖乙和丙的兩種方式固定在地面上，并分別用同樣的力F0（F0>G）豎直向上拉彈簧秤，則穩定后彈簧秤的讀數分別為（ ）
A.乙圖讀數為F0-G，丙圖讀數為F0+G
B.乙圖讀數為F0+G，丙圖讀數為F0-G
C.乙圖讀數為F0，丙圖讀數為F0-G
D.乙圖讀數為F0-G，丙圖讀數為F0
解析：圖乙中，圓環受三個力的作用處于平衡狀態：拉力F0、外殼對圓環向下的拉力F1（其中F1=G）、彈簧對圓環向下的拉力F，則F=F0-G；圖丙中，對掛鉤進行受力分析：掛鉤受彈簧向下的拉力F和向上的拉力F0，二力平衡。
√
1.在圖8.2-4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？
（見教材P26練習與應用）
課后反饋總結
習題解答
2.在平直的地面上，一個人沿水平方向用20N的力推一輛小車勻速向左運動，試著在圖中畫出小車所受阻力的大小和方向(可把力的作用點畫在重心上) 。
解：
3.質量40kg的小船靜止在水面上，它除了受到重力，還受到另一個力的作用，這個力的大小等于多少？方向如何？試著在下圖中畫出小船受力的示意圖(可把力的作用點畫在重心上) 。
解：小船靜止在水面上且只受兩個力作用，說明重力與另一個力是一對平衡力，則這個力的大小等于重力，即F=G=mg=40kg×10N/kg=400N，方向與重力的方向相反，是豎直向上的。小船受力的示意圖如圖所示。
4.在水平公路上沿直線勻速行駛的公交車受到幾對平衡力的作用？為什么說它們是互相平衡的？若以圖中的長方形表示這輛汽車，請在圖中畫出汽車受力的示意圖。
G
F支
F牽
F阻
解：在水平公路上沿直線勻速行駛的公交車受到兩對平衡力的作用。在水平方向上，公交車受牽引力F牽和阻力F阻作用，是一對平衡力；在豎直方向上，公交車受重力G和支持力F支作用，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，并且在同一條直線上，都作用在公交上，所以說它們是互相平衡的。公交車受力的示意圖如圖所示。
二力平衡
平衡狀態：
①靜止狀態
②勻速直線運動狀態
條件：同體
等大
反向
共線
應用：
①判斷物體的運動狀態；
②求解力的大小和方向。
平衡力與相互作用力的關系：
課堂教學展示
課堂小結
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
課后反饋總結
布置作業

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