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第2節 二力平衡
第八章 運動和力
八年級下冊（2025）
人教版
學習目標
物理觀念
理解二力平衡的定義和條件；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。
科學思維
在用二力平衡知識分析解決實際問題過程中，體會物理與生活的親密聯絡。
科學探究
通過參與實驗活動，培養學生積極參與主動與科學探究理論的思想和互相配合的協作精神。
科學態度與責任
通過觀察、實驗和思考，培養學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。激發學生對物理知識的興趣，培養他們積極探究的學習態度。
導入新課
？
問題
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？
跳傘
G
F阻
力的平衡
一
一、力的平衡
回顧牛頓第一定律
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
靜止狀態
或
勻速直線運動狀態
運動狀態不變
不存在
靜止狀態、
勻速直線運動狀態、變速運動
？
重點研究
物體受力時
一、力的平衡
1.受力分析
請大家觀察下圖桌面上的花瓶、天花板上懸掛的吊燈、在平直道路上勻速行駛的汽車，分析它們的運動狀態和受力情況。
一、力的平衡
G
F拉
G
F支
G
F支
F阻
F
靜止的燈和花瓶
勻速行駛的汽車
一、力的平衡
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，物體處于平衡狀態。
2.平衡狀態與力的平衡
（1）平衡狀態：
一、力的平衡
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，物體處于平衡狀態。
2.平衡狀態與力的平衡
（1）平衡狀態：
①使物體處于平衡狀態的兩個力（或多個力）叫做平衡力。
（2）力的平衡：
②當物體受到兩個力的作用時，如果物體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。
二力平衡的條件
二
二、二力平衡的條件
1.探究二力平衡的條件
（1）猜想與假設：
二、二力平衡的條件
（2）實驗思路：
要想找到物體在兩個力作用下處于平衡狀態時兩個力之間的關系，應該先想辦法在物體上施加兩個力使物體平衡，然后在物體平衡時測量這兩個力，看看這兩個力之間存在怎樣的關系。
你準備怎樣做這個實驗？請你和同學討論，設計可行的方案。
二、二力平衡的條件
（2）實驗思路：
要想找到物體在兩個力作用下處于平衡狀態時兩個力之間的關系，應該先想辦法在物體上施加兩個力使物體平衡，然后在物體平衡時測量這兩個力，看看這兩個力之間存在怎樣的關系。
（3）實驗方法：
改變物體受到的兩個力的三要素，當物體處于靜止時，二力平衡。
你準備怎樣做這個實驗？請你和同學討論，設計可行的方案。
（4）實驗器材：
小桌、塑料板、支桿定滑輪、若干鉤碼、細繩。
二、二力平衡的條件
（5）實驗過程：
我們可以用如圖8.2-3所示的裝置進行實驗。把小車放在光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里加鉤碼。觀察小車在什么條件下會保持運動狀態不變。
二、二力平衡的條件
（6）進行實驗：
實驗一：探究二力平衡時兩力的大小關系。
二、二力平衡的條件
（6）進行實驗：
在兩邊的托盤上不等重的鉤碼。松開小車，小車往重的一邊移動。
實驗一：探究二力平衡時兩力的大小關系。
但在兩邊的托盤上掛等重的鉤碼。松開小車后，小車靜止不動。
二、二力平衡的條件
實驗二：探究二力平衡時兩力的方向關系
用手按住小車不動，把兩個托盤放在小車的同側，松開小車，小車往有鉤碼的一邊移動。
二、二力平衡的條件
實驗三：探究二力平衡時兩力的是否在同一直線上。
保持兩端鉤碼數相等，用手把小車在水平面上扭轉一個角度，使拉的細繩相互平行，但不在同一直線上。放手后，小車轉回原來的位置。；
二、二力平衡的條件
實驗四：探究兩力平衡時兩力是否作用在同一物體上
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，小車分別往兩邊運動。
二、二力平衡的條件
（7）實驗記錄：
相反
相反
相反
相反
是
否
是，但不在同一物體上
改變
不改變
改變
改變
是
二、二力平衡的條件
（8）實驗結論：
作用在同一個物體上的兩個力，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。這就是二力平衡的條件。
簡記：同體、等大、反向、共線。
二、二力平衡的條件
2.平衡力和相互作用力
一對平衡力 一對相互作用力
相同點 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一直線上 作用在同一直線上
不同點 作用在__________上 分別作用在_________上
同一物體
兩個物體
二力平衡條件的應用
三
三、二力平衡條件的應用
1.二力平衡的判斷
受二力
靜止狀態
勻速直線運動狀態
二力平衡
等大
反向
共線
同體
三、二力平衡條件的應用
2.彈簧測力計原理
我們在用彈簧測力計測量物體所受的重力時，就利用了二力平衡的條件。物體靜止時所受的重力與彈簧測力計對它的拉力大小相等、方向相反，作用在同一直線上。
G
F
三、二力平衡條件的應用
2.彈簧測力計原理
我們在用彈簧測力計測量物體所受的重力時，就利用了二力平衡的條件。物體靜止時所受的重力與彈簧測力計對它的拉力大小相等、方向相反，作用在同一直線上。
已知物體受力
已知物體狀態
已知拉力大小
G
F
F與G
靜止
F
G=F
三、二力平衡條件的應用
3.生活中的二力平衡
①在平直軌道上做勻速直線運動的列車，水平方向受到向前的牽引力和向后的阻力，二力平衡；在豎直方向，列車受到向下的重力和軌道對它向上的支持力，二力平衡。
F牽引力
F阻力
F支持力
G
三、二力平衡條件的應用
②在空中的跳傘運動員打開降落傘后，隨著速度的增加阻力會越來越大，最后阻力與重力平衡，運動員和傘會勻速下落。
跳傘
G
F阻
三、二力平衡條件的應用
4.根據物體受力情況判斷運動狀態
①當牽引力等于阻力，則二力平衡
小車向左做勻速直線運動
F牽引力
F阻力
F支持力
G
三、二力平衡條件的應用
4.根據物體受力情況判斷運動狀態
①當牽引力等于阻力，則二力平衡
②當牽引力大于阻力，二力不平衡
小車向左做勻速直線運動
小車向左做加速直線運動
F牽引力
F阻力
F支持力
G
三、二力平衡條件的應用
4.根據物體受力情況判斷運動狀態
①當牽引力等于阻力，則二力平衡
③若牽引力小于阻力，二力不平衡
②當牽引力大于阻力，二力不平衡
小車向左做勻速直線運動
小車向左做加速直線運動
小車向左做減速直線運動
F牽引力
F阻力
F支持力
G
三、二力平衡條件的應用
5.力與運動的關系
課堂練習
四
四、課堂練習
1.物體受到幾個力作用時,如果保持 或 狀態,我們就說這幾個力相互平衡,這時物體處于 狀態。
2.如圖所示情景中,處于平衡狀態的是（ ）
A.下落的蘋果 B.加速奔跑的獵豹 C.勻速直線下降的運動員 D.繞地勻速運動的衛星
靜止
勻速直線運動
平衡
C
四、課堂練習
3.如圖甲所示是探究“二力平衡條件”的實驗。
(1)當左、右兩盤中的砝碼質量 (選填“相等”或“不相等”）時,桌面上的小車處于靜止狀態，此時小車受到 對平衡力的作用。
(2)小車靜止時,保持F1與F2的大小不變,將小車扭轉到如圖乙所示的位置,松手后,小車將 (選填“保持靜止”或“扭轉回來”)。這一步驟說明二力平衡時,要滿足兩個力作用在 的條件。
相等
2
扭轉回來
同一直線
四、課堂練習
4.如圖所示,當電燈靜止時，下列說法中正確的是（ ）
A.電燈對電線的拉力與電線對電燈的拉力是一對相互作用力
B.電燈對電線的拉力與電線對電燈的拉力是一對平衡力
C.電燈對電線的拉力與電燈所受的重力是一對平衡力
D.電燈對電線的拉力與電燈所受的重力是一對相互作用力
A
四、課堂練習
5.如圖所示,一架質量為1.5kg的無人機靜止在空中執行航拍任務時,螺旋槳向上的升力是 N;當無人機以3m/s的速度勻速直線下降時,螺旋槳向上的升力將 (選填“增大”“不變”或“減小”)。(g取10 N/kg,不計空氣阻力)
15
不變
課堂總結
五
五、課堂總結
①平衡狀態：物體受幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，則這幾個力平衡，物體處于平衡狀態。
②平衡力：使物體處于平衡狀態的兩個力（或多個力）。
③二力平衡：當物體受到兩個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，就說這兩個力平衡。
④二力平衡條件：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。
二力平衡
二力平衡條件的應用
二力平衡條件
①彈簧測力計原理。
②生活中的二力平衡。
③根據物體受力情況判斷運動狀態。
④力與運動的關系。
練習與應用
六
六、練習與應用
解析
1.在圖8.2-4中，F1和F2是物體所受的方向相反的兩個力。在哪些情況下，這兩個力是平衡的？
乙和丁
等大
反向
共線
同體
六、練習與應用
解析
2.在水平的地面上，一個人沿水平方向用20 N的力推一輛小車勻速向左運動，試著在圖8.2-5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）。
F阻=20N
六、練習與應用
解析
3.質量為40 kg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？試著在圖8.2-6中畫出小船受力的示意圖（可把力的作用點畫在重心上）。g取10N/kg。
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與重力是一對平衡力，
故另一個力的大小也為400N，方向是豎直向上。
F=400N
六、練習與應用
解析
4.在水平公路上沿直線勻速行駛的汽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8.2-7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。
①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。
②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牽
F阻
F支
G
下課
Thanks!
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