資源簡介

(共34張PPT)
物理 人教版（2024）
八年級下冊
第二節　二力平衡
學習目標
1. 知道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。（重點）
2. 探究二力平衡條件的實驗過程，歸納、總結出結論。（重點）
3. 會利用二力平衡的知識分析解決實際問題（重點）
情景導入
回顧一下，牛頓第一定律同學們還記得嗎？
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。
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
觀察下面兩幅圖，同學和車處于什么狀態，受什么力？
靜坐在椅子上
勻速直行的車
F
G
靜止
勻速直線運動
F阻
F牽
知識點1　平衡狀態與平衡力
新知講解
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。
二力平衡：當物體受兩個力時，能保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這兩個力相互平衡，簡稱二力平衡。
例題1
下列物體處于平衡狀態的是（ ）
A.勻速轉彎的汽車
B.空中自由下落的蘋果
C.繞太陽不停旋轉的地球
D.在豎直方向上勻速上升的電梯
知識點1　平衡狀態與平衡力
新知講解
D
解析：物體在平衡力作用下處于靜止或勻速直線運動狀態，這都是平衡狀態。勻速直線運動狀態，不止速度大小不變，方向也不變，A選項錯誤，故選D。
知識點1　平衡狀態與平衡力
新知講解
例題2
在下列實例中，受平衡力作用的物體是（ ）
A.正在圓形軌道上運動的過山車
B.正在勻速直線前進的火車
C.騰空而起正在加速上升的火箭
D.正在高速公路上加速行駛的汽車
知識點1　平衡狀態與平衡力
新知講解
B
解析：物體處于靜止或勻速直線運動狀態，即平衡狀態。受力平衡。
知識點1　平衡狀態與平衡力
新知講解
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
二力平衡的條件是什么呢
猜想：
F
G
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
結合圖片猜想一下平衡條件
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
實驗：探究二力平衡條件
明確研究對象——小車（靜止狀態）。
實驗器材：小桌、小車、托盤、砝碼、定滑輪。
拉力的大小通過改變砝碼質量的多少
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
實驗：探究二力平衡條件
序號 力的大小 力的方向 是否作用在同一直線上 運動狀態是否改變 是否處于平衡狀態
1 不同 相反 在同一直線 改變 不平衡
2 相同 相反 在同一直線 不變 平衡
結論：二力平衡時，兩個力大小相等。
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。
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
實驗：探究二力平衡條件
序號 力的大小 力的方向 是否作用在同一直線上 運動狀態是否改變 是否處于平衡狀態
3 相同 相同 在同一直線 改變 不平衡
4 相同 相反 在同一直線 不變 平衡
結論：二力平衡時，兩個力方向相反。
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。
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
實驗：探究二力平衡條件
序號 力的大小 力的方向 是否作用在同一直線上 運動狀態是否改變 是否處于平衡狀態
5 相同 相反 不在同一直線 改變 不平衡
6 相同 相反 在同一直線 不變 平衡
結論：二力平衡時，兩個力作用在同一直線上。
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。
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
實驗：探究二力平衡條件
結論：二力平衡時，兩個力作用在同一物體上。
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。
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。
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
實驗：探究二力平衡條件
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。
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
實驗：探究二力平衡條件
實驗注意事項：
為避免阻力對實驗的影響，①選用了小車而不選用木塊，②探究力的大小時，兩邊砝碼選擇質量差別大的，避免兩側的砝碼質量不相等但小車仍然處于靜止狀態
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
實驗：探究二力平衡條件
改進實驗：用卡片探究二力平衡的條件
為了消除小車和桌面之間的摩擦給實驗帶來的影響，也可以設計如圖所示的實驗，將系于輕質小卡片（重力可以忽略不計）兩對角的細線分別跨過左右支架上的滑輪，在細線的兩端掛上鉤碼，來探究二力平衡的條件。實驗中的研究對象是小卡片，小卡片受到兩邊細線的拉力作用，拉力的大小等于鉤碼的重力。
例題1
如圖所示，下列物體受力示意圖中，物體受到平衡力的是（ ）
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
C
解析：二力平衡必須同時滿足四個條件：作用在同一物體上，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
例題2
如圖是“探究二力平衡條件”的實驗裝置。
（1）把小車放在比較光滑的水平桌面上，用手按住小車不動，在兩托盤中放入質量相等的砝碼，放手后小車靜止；在兩托盤中放入質量不相等的砝碼，放手后小車運動，這說明相互平衡的兩個力_________。用手按住小車不動，把兩個托盤放在小車的同一側，放入質量相等的砝碼，放手后小車運動，這說明相互平衡的兩個力__________；
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
大小相等
方向相反
例題2
如圖是“探究二力平衡條件”的實驗裝置。
（2）把小車放在水平桌面上，保持兩托盤砝碼質量相等，使小車靜止，將小車扭轉一個角度后釋放，觀察到小車______，這說明相互平衡的兩個力作用在_____________；
（3）實驗中為了減小摩擦力對實驗的影響，應選擇質量較______的砝碼進行實驗。（選填“大”或“小”）
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
轉動
同一條直線上
大
解析：（1）在兩托盤中放入質量相等的砝碼，左右兩側拉力相等，小車平衡；在兩托盤中放入質量不相等的砝碼，左右兩側拉力不相等，小車不能平衡， 說明相互平衡的兩個力大小相等；
把兩個托盤放在小車的同一側，放入質量相等的砝碼，小車受到的這兩個力的方向相同，不能平衡，這說明相互平衡的兩個力方向相反。
（2）將已經平衡的小車扭轉一個角度后，小車受到的這兩個力不在同一條直線上，結果小車會轉動，直到這兩個力在同一條直線上，說明相互平衡的兩個力作用在同一條直線上。
（3）砝碼質量越大，對小車的拉力就越大，摩擦力對實驗的影響就會越小。
知識點2　二力平衡的條件
新知講解
新知講解
知識點3　二力平衡的條件應用
新知講解
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。
1.根據物體的平衡狀態分析物體的受力情況
G
F
一瓶水放在桌子上，重力為5N，支持力是多少？
5N
新知講解
知識點3　二力平衡的條件應用
新知講解
2.根據物體的受力情況判斷運動狀態
受力情況 運動狀態
物體不受力時 靜止或做勻速直線運動
物體受力時 受平衡力 靜止或做勻速直線運動
受非平衡力 運動狀態改變：從靜止到運動、從運動到靜止、速度變化、運動方向變化等
新知講解
知識點3　二力平衡的條件應用
新知講解
平衡力和相互作用力
平衡力與相互作用力的相同點可簡記為：“等大、反向、共線”，而平衡力“同體”，即平衡力作用在同一物體上時物體平衡；相互作用力“異體”，即相互作用力作用在相互作用的兩個物體上，相互作用力的描述一般都帶有A對B，B對A的特征。
例題1
有一架直升機重 150 000 N，懸停在空中時，螺旋槳產生向上的舉力，這個力是_ _______N；不考慮空氣阻力，當它沿水平方向飛行時，豎直向上的舉力是____ ____N，當它勻速下降時，舉力將__________（填“變大”“變小”或“不變”）。
知識點3　二力平衡的條件應用
新知講解
150 000
150 000
不變
解析：直升機懸停，處于靜止，即平衡狀態，受力平衡，向上的舉力和重力大小相等。當水平勻速運動時，豎直方向還是平衡狀態，舉力大小不變，還是150 000N。勻速下降，做勻速直線運動，舉力和重力大小相等。
知識點3　二力平衡的條件應用
新知講解
知識點3　二力平衡的條件應用
新知講解
例題2
一個小鬧鐘靜止在水平桌面上，則下列說法正確的是（ ）。
A．鬧鐘受到的重力和鬧鐘對桌面的壓力是一對相互作用力；
B．鬧鐘受到的重力和桌面對鬧鐘的支持力是一對平衡力；
C．鬧鐘受到的重力和桌面對鬧鐘的支持力是一對相互作用力；
D．桌面對鬧鐘的支持力和鬧鐘對桌面的壓力是一對平衡力。
B
解析：A．鬧鐘受到的重力作用在鬧鐘上，鬧鐘對桌面的壓力作用在桌面上，兩個力作用在兩個物體上，且兩個力的方向相同，所以不是一對平衡力，也不是一對相互作用力；故A錯誤；
BC．鬧鐘受到的重力和桌面對鬧鐘的支持力，這兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個物體上，符合二力平衡的條件，所以是一對平衡力；故B正確，C錯誤；
D．桌面對鬧鐘的支持力和鬧鐘對桌面的壓力是作用在不同的物體上的兩個力，所以不是一對平衡力，故D錯誤。故選B。
知識點3　二力平衡的條件應用
新知講解
課后總結
謝謝觀看
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