資源簡介

(共32張PPT)
力的平衡
第2節
第八章 運動和力
物理教科版（2024）新課標八年級下冊
學習目標
難點
重點
1.從具體生活場景的分析中，了解合力與分力的概念，知道合力與分力都是從力的效果來定義的。
2.通過實驗探究合力與分力的關系，了解在同一直線上的二力合成。
3.通過具體生活現象和事例的分析，知道平衡狀態的含義，知道平衡力的概念。
4.經歷二力平衡條件的探究過程，能處理實驗數據，并從數據中分析出二力平衡的條件，并能用二力平衡知識分析、解決簡單的問題，感受平衡之美。
新課引入
體操運動員的每個平衡動作，都是力與美的完美體現，你知道運動員如何做到這些動作的嗎？
一、合力
知識構建
兩個人和一個大人提起同一桶水
兩皮馬和一匹馬拉動同一輛車
一個力作用在物體上產生的效果可以與兩個力或幾個力同時作用在這個物體上產生的效果相同。
一、合力
F的作用效果與F1和F2共同的作用效果相同
F是F1 、 F2的合力； F1 、 F2是F的分力。
合力與分力是建立在“等效替代”的基礎上
1.合力：如果一個力對物體的作用效果與幾個力同時對物體作用的效果相同，那么這個力就叫作那幾個力的合力。組成合力的每個力叫作分力。
一、合力
一個物體同時受到沿同一直線的兩個力的作用時，如何確定合力的大小和方向呢
一、合力
（1）實驗器材：2個彈簧測力計、刻度尺、橡皮筋、白紙。
（2）實驗設計：用一個彈簧測力計將橡皮筋拉長L，記錄彈簧測力計的示數F；用兩個彈簧測量計沿同一方向將橡皮筋拉長L，記錄2個彈簧測力計的示數F1 、 F2 ；用兩個彈簧測力計沿相反方向將橡皮筋拉長L，記錄兩個彈簧測力計示數F1 、 F2 。
（3）進行實驗：
2.探究同一直線上二力的合成
一、合力
2.探究同一直線上二力的合成
（4）實驗結論：
同一直線上方向相同時，合力大小等于兩個分力大小之和。 F=F1 + F2
同一直線上方向相反時，合力大小等于兩個分力大小之差。
F=F1 - F2（取絕對值）
方向與分力方向相同
方向與較大分力方向相同
一、合力
3.合力的應用
纖夫拉船
拔河比賽
二、力的平衡
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
1.平衡狀態：牛頓第一定律告訴我們，物體在不受外力的時候總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這時物體所處的狀態叫作平衡狀態。
二、力的平衡
2.平衡力：物體在受到幾個力作用時，也可能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這是因為物體所受的這幾個力的作用效果相互抵消了，這時我們就說這幾個力平衡，并把這幾個力稱為一組平衡力。
靜止在平衡木上的運動員
在平直公路上勻速直線運動的汽車
跳傘運動員和降落傘勻速直線下降
二、力的平衡
勻速下落的跳傘員
F阻
G
跳傘員和降落傘在兩個力作用下做勻速直線運動，處于平衡狀態，這兩個力相互平衡。
2.平衡力：物體在受到幾個力作用時，也可能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這是因為物體所受的這幾個力的作用效果相互抵消了，這時我們就說這幾個力平衡，并把這幾個力稱為一組平衡力。
二、力的平衡
勻速行駛的汽車
G
F牽
F支
F阻
汽車在四個力的作用下做勻速直線運動，處于平衡狀態，這四個力相互平衡。
2.平衡力：物體在受到幾個力作用時，也可能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這是因為物體所受的這幾個力的作用效果相互抵消了，這時我們就說這幾個力平衡，并把這幾個力稱為一組平衡力。
二、力的平衡
搬而未起、推而不動時，物體的受力情況雖發生改變，但仍處于靜止狀態，其受力仍然平衡。
F支
G
F阻
F
2.平衡力：物體在受到幾個力作用時，也可能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這是因為物體所受的這幾個力的作用效果相互抵消了，這時我們就說這幾個力平衡，并把這幾個力稱為一組平衡力。
三、二力平衡的條件
一個物體同時受到兩個力作用，如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態，那么這兩個力就相互平衡，我們稱之為二力平衡。
F支
G
F阻
G
F拉
G
作用在物體上的兩個力，要滿足什么條件才能使物體保持平衡呢？
三、二力平衡的條件
1.實驗探究：二力平衡的條件
【猜想與假設】
力的三要素
力的作用點
力的大小
力的方向
兩個力應該在同一個物體上
兩個力的大小可能相等
兩個力的可能要相反
兩個力可能要在一條直線上
三、二力平衡的條件
1.實驗探究：二力平衡的條件
【設計實驗】
把小車放在光滑的水平桌面上，同時給小車兩端各施加一個力的作用，觀察小車在什么條件下能保持運動狀態不變。
【實驗器材】
滑輪（2個）、小車（2個）、托盤（2個）、細繩、砝碼若干、光滑桌面等。
三、二力平衡的條件
【實驗步驟】
① 用手按住小車不動，在兩邊的兩個托盤上放上質量不同的砝碼，即 F1 < F2 時，放手后觀察小車運動狀態的變化。
F2
F1
1.實驗探究：二力平衡的條件
三、二力平衡的條件
【實驗步驟】
F2
F1
② 用手按住小車不動，在兩邊的兩個托盤上放上質量相同的砝碼，即 F1 = F2 時，放手后觀察小車運動狀態的變化。
1.實驗探究：二力平衡的條件
三、二力平衡的條件
【實驗步驟】
③ 用手按住小車不動，把兩個托盤放在小車的同一側，加入相等的砝碼，即小車受到大小方向相同的兩個力，放手后觀察小車運動狀態的變化。
1.實驗探究：二力平衡的條件
三、二力平衡的條件
【實驗步驟】
④ 在兩個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條直線上，放手后觀察小車運動狀態的變化。
1.實驗探究：二力平衡的條件
三、二力平衡的條件
【實驗步驟】
⑤ 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，放手后觀察兩個小車運動狀態的變化。
1.實驗探究：二力平衡的條件
三、二力平衡的條件
【實驗記錄】
實驗 小車在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在 同一直線 是否作用在同一物體 1 不相等 相反 是 是 是
2 相等 相反 是 是 否
3 相等 相同 是 是 是
4 相等 相反 否 是 是
5 相等 相反 是 否 是
保持平衡
1.實驗探究：二力平衡的條件
三、二力平衡的條件
【實驗結論】
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。
【注意事項】
（1）所用的兩個托盤、兩個小車要相同。
（2）應選擇較光滑的桌面和質量較大的砝碼，這樣可以減小阻力對實驗的影響。
1.實驗探究：二力平衡的條件
三、二力平衡的條件
同體
等大
反向
共線
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。
二力平衡的條件
三、二力平衡的條件
F支
G
F拉
G
F支
G
F牽
F阻
F支 = G
F拉 = G
F支 = G
F牽 = F阻
2.二力平衡條件的應用：根據運動狀態求受力
三、二力平衡的條件
3.平衡力與相互作用力
一對平衡力 一對相互作用力 實例
相同點 大小 相等 方向 方向相反，并且在同一直線上 不同點 同一物體上 不同物體上
G
F
F壓
F支
知識遷移
1.同學們學了“同一直線上二力的合成”后開展討論，下面說法中正確的是（　　）
A．同一直線上兩個力的合力可能小于其中任何一個力
B．同一直線上兩個力的合力一定大于其中任何一個力
C．同一直線上兩個力的合力一定小于其中任何一個力
D．同一直線上兩個力的合力一定不為零
AB.當物體受到的兩個力為一對平衡力，即大小相等、方向相反、作用在一條直線上，則它們的合力為零，所以合力小于任何個分力，故A正確，B錯誤；
C.由于同一直線、同方向二力的合力大小等于二力之和，即合力一定大于其中任何一個力，故C誤；D.如果物體受到的兩個力為一對平衡力，即大小相等、方向相反、作用在一條直線上，則它們的合力為零，故D錯誤。
A
知識遷移
2.某同學利用如圖所示裝置探究二力平衡的條件，下列說法正確的是（　　）
A．小車應放在粗糙的水平桌面上
B．改變左右兩盤中砝碼的質量，是為了探究相互平衡的兩個力是否大小相等
C．將小車扭轉一個角度后釋放，是為了探究相互平衡的兩個力是否方向相反
D．圖中小車靜止時，小車只受到一對平衡力的作用
A.為了減小摩擦力對實驗的影響，小車應放在光滑的水平桌面上，故A錯誤；B.改變左右兩盤中砝碼的質量，改變拉力大小，是為了探究相互平衡的兩個力是否大小相等，故B正確；C.將小車扭轉一個角度后釋放，使兩力作用在不同直線上，是為了探究相互平衡的兩個力是否作用在同一直線上，故C錯誤；D.圖中小車靜止時，小車受到豎直方向與水平方向兩對平衡力的作用，故D錯誤。
B
知識遷移
二力平衡的條件：同體、等大、反向、共線。
BD
3.如圖，F1和F2是物體所受的方向相反的兩個力，其中這兩個力平衡的是（　　）
A
B
C
D
F1 = 2N
F2 = 2N
F1 = 10N
F2 = 10N
F1 = 10N
F1 = 9N
F1 = 5N
F2 = 5N
知識小結
合力
二力平衡的條件
物體在受到幾個力作用時，也可能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這時我們就說這幾個力平衡。
知識點1相交線
如果一個力對物體的作用效果與幾個力同時對物體作用的效果相同，那么這個力就叫作那幾個力的合力
力的平衡
知識點1相交線
方向相同時，合力大小等于兩個分力大小之和；
方向相反時，合力大小等于兩個分力大小之差。
力的
平衡
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。
物體在不受外力的時候總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。這時物體所處的狀態叫作平衡狀態。
知識拓展
確定形狀不規則物體的重心
首先找一根細繩，在物體上找一點，用繩懸掛，待物體靜止后，通過懸掛點連一條豎直線。在該豎直線外再找一點懸掛，兩條豎直線的交點就是不規則物體的重心。

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