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(共26張PPT)
第七章　運動和力
第五節(jié)　二力平衡
學習目標-新課導入-新知探究-課堂小結-課堂訓練
北師版-物理-八年級下冊
學習目標
1.通過實例，初步建立物體平衡的概念，知道什么是二力平衡；
2.通過實驗探究并總結二力平衡的條件；
3.了解二力平衡條件在日常生產和生活中的應用，應用二力平衡的知識分析、解決簡單的問題；
4.感受在力的平衡狀態(tài)下物體的運動狀態(tài)。
【重點】探究二力平衡的條件。
【難點】正確分析一個物體的受力情況。
新課導入
觀察思考
船停在水面
吊燈
教室的燈為什么可以被吊在房頂，不會掉落？船為什么可以浮在水面上？
新課導入
物體受到力，運動狀態(tài)一定改變嗎？
平直公路上勻速行駛的汽車
新知探究
蘋果所受重力和桌面對蘋果的支持力大小相等
蘋果在水平桌面上靜止
G
F
物體的運動狀態(tài)和受力
運動狀態(tài)：靜止
受力：豎直方向上，蘋果所受重力、桌面對蘋果的支持力
知識點 平衡狀態(tài)
一
新知探究
總重力和阻力大小相等
跳傘運動員和降落傘勻速直線下落
G
F
運動狀態(tài)：均速直線
受力：豎直方向上，跳傘運動員和降落傘的總重力和空氣對它們的阻力
新知探究
勻速行駛的列車
運動狀態(tài)：勻速行駛
受力：
豎直方向：列車和人
的總重力和軌道對它
們的支持力
G
F
水平方向：列車的動
力和軌道、空氣等對
它們的阻力
F動
f
新知探究
那么什么樣的兩個力才能使物體處于平衡狀態(tài)呢？
物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就稱物體處于平衡狀態(tài)。 處于平衡狀態(tài)的物體所受的力叫作平衡力。
只受兩個力
二力平衡
新知探究
兩個力的大小可能要相等
兩個力的方向可能要相反
兩個力可能要作用在同一條直線上
兩個力應該在作用在同一物體上
猜 想
知識點 二力平衡的條件
二
新知探究
實驗方法：改變紙板受到的兩個力的三要素，當紙板處于靜止時，二力平衡。
新知探究
實驗操作：
（1）將系于硬紙板兩個對角的線分別跨過支架上的滑輪，然后在線的兩端分別掛上同質量的鉤碼。這時硬紙板所受的兩個拉力方向相反，且在一條直線上。
F1
F2
新知探究
（2）控制其他因素不變，改變鉤碼的個數，觀察硬紙板在什么情況下平衡、在什么情況下不平衡。
F1
F2
新知探究
（3）將一端的鉤碼撤去放在另一端鉤碼下方，控制其他因素不變，觀察硬紙板的情況。
新知探究
（4）將處于平衡狀態(tài)的卡片轉過一個角度，使硬紙板受到的兩個拉力不在一條直線上，控制其他因素不變。
F1
F2
新知探究
（5）將處于平衡狀態(tài)的硬紙板從中間剪開，控制其他因素不變，松手時會出現什么現象？
F1
F2
新知探究
實驗記錄
實驗 卡片在水平方向所受二力的情況 硬紙板運動狀態(tài)是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 是否作用在同一物體上 1
2
3
4
5
相等
不相等
相反
在同一直線上
作用在不同物體上
不改變
作用在同一物體上
相反
相反
相反
在同一直線上
不在同一直線上
在同一直線上
相等
相等
作用在同一物體上
作用在同一物體上
改變
改變
改變
相等
相同
在同一直線上
改變
作用在同一物體上
新知探究
實驗反思
1.為什么要用輕質硬紙板？
輕質硬紙板的質量可以忽略不計，避免其自重對實驗的影響。
2.若用如圖所示實驗裝置，若將硬紙板換成木塊放在水平桌面上，細線通過定滑輪，兩端掛鉤碼進行實驗是否可行？
不可行。木塊與桌面之間的摩擦會對實驗結果產生影響。
可以換成小車進行實驗，減小摩擦
新知探究
大量實驗表明，二力平衡的條件：
作用在同一物體上的兩個力大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上。
新知探究
找出薄板狀物體的重心
實踐活動
對于形狀不規(guī)則的薄板狀物體，可用懸掛法找出它的重心位置。
①在薄板狀物體邊緣取兩個點扎上小孔，先用細線穿過物體上任意一孔A系住物體，把物體懸掛在O點。
②當物體靜止時，根據二力平衡條件可知，物體所受的拉力與重力作用在一條直線上，重心一定也在這條直線上。
③用鉛筆和直尺在物體上畫出懸線OA的延長線AB。
新知探究
④換另一孔D把物體懸掛起來，按照上述方法畫出此時懸線OD的延長線DE。
⑤DE與AB交于C點，則這個物體的重心就在C點對應的物體的內部。
⑥可以再找一點把物體懸掛起來，看看此時懸線的延長線是否也通過C點。
新知探究
拓展閱讀
二力平衡與等效思想
受平衡力的物體，它的形狀和運動狀態(tài)也會改變嗎
在彈簧受到沿軸線方向的平衡力時，彈簧保持靜止，長度變長。隨著掛鉤上的拉力同步增大，彈簧的長度逐漸變長，但彈簧依舊保持靜止。
大量實驗表明，當物體受到兩個力的作用而處于平衡狀態(tài)時，物體的形狀會發(fā)生變化，但物體的運動狀態(tài)不發(fā)生改變。
新知探究
合力為零與不受力都不能改變物體的運動狀態(tài)，所以它們在改變物體運動狀態(tài)方面是等效的。
根據力在改變物體運動狀態(tài)方面的作用效果，我們可以利用等效的思想將復雜問題簡化。
比如，當某個物體受到多個力的作用時，我們可以將其中幾個力進行合成，得到它們的合力，再用這個合力去替換這幾個力，從而使問題得到簡化。反之，也可以用幾個力來等效替代合力，合力和這幾個力在改變物體運動狀態(tài)方面的作用效果是相同的。
課堂小結
二力平衡
平衡狀態(tài)
靜止
勻速直線運動
二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上
課堂訓練
1.下列物體中，受力平衡的是（　?。?br/>A．豎直向上拋出的石子
B．沿光滑斜坡滾下的小球
C．正從地面騰空而起的火箭
D．在直路上勻速行駛的汽車
D　
課堂訓練
2.如圖所示，F1和F2是物體所受的兩個力，其中受力情況屬于二力平衡的是（ ）
A. B.
C. D.
C
課堂訓練
3．某工地的起重機要吊裝個工件，該工件重6000N。當起重機以2m/s勻速吊著工件上升時，起重機的鋼繩受到的拉力為　 　N；當起重機以5m/s的速度勻速吊著工件下降時，鋼繩受到的拉力　 　（選填“變大”“變小”或“不變”），工件所受拉力的方向為　 　，起重機吊著工件以4m/s的速度沿水平方向做勻速直線運動，工件受到的拉力為　 　N。（忽略空氣阻力不計）
6000
不變
豎直向上
6000

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