資源簡介

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8.2二力平衡
第八章 運動和力
物理人教版（2024）八年級下冊
3. 會利用二力平衡的知識分析解決實際問題。
學習目標
1. 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。
2. 經歷探究二力平衡條件的實驗過程，歸納、總結結論。
難點
重點
新課引入
英國科學家
牛頓
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。
復習回顧：
新課引入
生活中，這些物體受到力的作用了嗎？
靜止的小鳥
勻速行駛的汽車
為什么受到力的作用時，物體也能保持靜止狀態或者勻速直線運動狀態？
F支
G
F阻
F牽
力的作用效果相互抵消
一、平衡狀態和平衡力
靜止的物體
勻速直線運動的汽車
勻速下落的跳傘員
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。
知識構建
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。
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。
一、平衡狀態和平衡力
被提起的水桶
G
F1
F2
水桶在三個力的作用下靜止不動，處于平衡狀態，這三個力相互平衡。
一、平衡狀態和平衡力
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。
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。
一、平衡狀態和平衡力
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。
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
一、平衡狀態和平衡力
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。
二、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
知識構建
二、二力平衡的條件
兩個力的作用效果要能相互抵消，那么它們大小一定相等。
剛剛那些實例中，兩個力都作用在一個物體上，并且方向都是相反的。
這兩個力還需要作用在一條直線上。
如果處于平衡狀態下的物體只受兩個力作用，這兩個力要滿足什么條件才能平衡呢？
實驗探究
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。
探究二力平衡的條件
① 兩個力應該在同一物體上
假設猜想：
② 兩個力的大小可能要相等
③ 兩個力的方向可能要相反
④ 兩個力可能要在一條直線上
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。
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
滑輪（2個）、小車（2個）托盤（2個）、細繩、砝碼若干、光滑桌面等。
實驗器材：
實驗步驟：
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
實驗過程
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
F2
F1
1.使兩個托盤里的鉤碼質量不相等，即 F1 < F2 ；
實驗步驟：
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
F2
F1
2.使兩個托盤里的鉤碼質量相等，即 F1 = F2 ；
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
實驗步驟：
3.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；
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
實驗步驟：
4.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，使兩個力不作用在同一條直線上；
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
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。
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
實驗步驟：
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
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
注意事項：
所用的兩個托盤、兩個小車要相同。
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。
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反、并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。
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。
同體
等大
反向
共線
二、二力平衡的條件
探究二力平衡的條件
實驗結論：
F拉
G
物體靜止時，受到重力和彈簧測力計對它的拉力，二力平衡，彈簧測力計的示數即為重力大小。
用彈簧測力計測量物體所受的重力：
根據運動狀態求受力：
三、二力平衡條件的應用
知識構建
根據運動狀態求受力：
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
三、二力平衡條件的應用
F阻
G
當阻力大小等于重力大小時，跳傘運動員將勻速下落。
三、二力平衡條件的應用
根據受力情況分析運動狀態：
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 平衡力與相互作用力
G
F
F壓
F支
三、二力平衡條件的應用
A．過山車由于在圓軌道上運動，運動狀態發生變化，受力不平衡，故A不符合題意； B．減速進站的火車，速度在減小，運動狀態變化，受力不平衡，故B不符合題意；C．火箭加速上升，速度增大，運動狀態變化，受力不平衡，故C不符合題意； D．汽車做勻速直線運動，運動狀態不變，，受平衡力作用，故D符合題意。
故選D。
知識遷移
在下列事例中，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. 減速進站的火車
C. 騰空而起正在加速上升的火箭
D. 在馬路上勻速直線行駛的汽車
D
二力平衡的條件：
同體、等大、反向、共線
知識遷移
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（ ）
BD
A
B
C
D
F1 = 2N
F2 = 2N
F1 = 10N
F2 = 10N
F1 = 10N
F1 = 9N
F1 = 5N
F2 = 5N
知識拓展
站在體重計上向下蹲，發現在下蹲過程中，體重計的示數先變小，后變大，再變小。當他靜止后，保持某一數值不變。這是為什么呢？
這在物理學上稱為超重、失重現象。物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）大于物體所受重力的現象，叫做超重；物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力）小于物體所受重力的現象，叫做失重。當物體向上加速或向下減速時，此時物體的受到
超重與失重
的合力方向向上，處于超重狀態。當物體向下加速或向上減速時，此時物體的受到的合力方向向下，處于失重狀態。
知識小結
二力平衡
平衡狀態和平衡力
物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態都叫做平衡狀態。
物體受到幾個力的作用時，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。
二力平衡的條件
二力平衡的條件： 同體、等大、反向、共線
二力平衡條件的應用
根據平衡狀態判斷受力情況，利用受力情況判斷運動狀態

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