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第2節(jié) 二力平衡
八年級(jí)物理下冊(cè) 人教版
第八章——運(yùn)動(dòng)和力
教學(xué)目標(biāo)
一
02
在用二力平衡知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中，體會(huì)物理與生活的親密聯(lián)絡(luò)。
科學(xué)思維
01
理解二力平衡的定義和條件；依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)的概念，會(huì)判斷物體受到的力是否為平衡力。
物理觀念
03
通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生積極參與主動(dòng)與科學(xué)探究理論的思想和互相配合的協(xié)作精神。
科學(xué)探究
04
通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)和思考，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力。激發(fā)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣，培養(yǎng)他們積極探究的學(xué)習(xí)態(tài)度。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
？
回顧一下
牛頓第一定律：
物體不受力時(shí)
靜止?fàn)顟B(tài)
或
勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
不受力的物體是不存在的。當(dāng)物體受到外力時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)改變嗎？
教學(xué)引入
二
1. 常見(jiàn)物體的受力分析
懸吊的電燈保持靜止?fàn)顟B(tài)
靜止放在桌子上的杯子
F
G
F支
G
F拉
G
勻速直線下落的降落傘
勻速直線飛行的隱身戰(zhàn)機(jī)
F升
G
F
f
物體受到幾個(gè)力作用時(shí)，依然可以保持靜止或勾速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
此時(shí)物體受到的幾個(gè)力有怎樣的關(guān)系呢
力的平衡
三
力的平衡
三
2. 力的平衡
①定義：物體在幾個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)物體所受的幾個(gè)力叫作平衡力。
③當(dāng)物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，則這兩個(gè)力相互平衡，簡(jiǎn)稱二力平衡。
F支
G
②靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又叫作平衡狀態(tài)。
那么什么樣的兩個(gè)力才能使物體處于平衡狀態(tài)呢
【實(shí)驗(yàn)探究】二力平衡的條件
猜想與假設(shè)：
兩個(gè)力應(yīng)該在同一物體上
兩個(gè)力的大小可能要相等
兩個(gè)力的方向可能要相反
兩個(gè)力可能要在一條直線上
力的三要素
作用點(diǎn)
大小
方向
實(shí)驗(yàn)方法：
分別改變兩力的三要素，觀察物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變。
二力平衡條件
四
實(shí)驗(yàn)思路：
　　要探究物體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)兩個(gè)力之間的關(guān)系，應(yīng)先在物體上施加兩個(gè)力使物體平衡，然后在物體平衡時(shí)測(cè)量這兩個(gè)力，看看這兩個(gè)力之間存在怎樣的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)器材：
小桌、小車、支桿定滑輪、托盤(pán)、鉤碼組、細(xì)繩。
二力平衡條件
四
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
　　增減兩端鉤碼的數(shù)目，觀察小車在什么條件下保持靜止，在什么條件下不能保持靜止。
①探究二力平衡時(shí)兩力的大小關(guān)系
②探究二力平衡時(shí)兩力的方向關(guān)系
　　用手按住小車不動(dòng)，把兩個(gè)托盤(pán)放在小車的同側(cè)，加入相等的鉤碼，放手后觀察小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。
二力平衡條件
四
③探究二力平衡時(shí)兩力的是否在同一直線上
　　保持兩端鉤碼數(shù)相等，觀察拉力F1和F2是不是在一條直線上。用手把小車在水平面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，觀察拉力F1和F2是不是在一條直線上。放手后，觀察小車的情況；
④探究?jī)闪ζ胶鈺r(shí)兩力是否作用在同一物體上
　　用兩個(gè)相同的小車分別系住一個(gè)托盤(pán)，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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。
二力平衡條件
四
實(shí)驗(yàn) 物體在水平方向所受二力的情況 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 是否作用于同一物體 1 相等 相同 在同一條直線上 是
2 相等 相反 在同一條直線上 是
3 不相等 相反 在同一條直線上 是
4 相等 相反 不在同一條直線上 不是
改變
不改變
改變
改變
分析論證：
作用在同一物體上的二力平衡的條件
大小相等
方向相反
作用在同一直線
作用在同一物體
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
二力平衡條件
四
　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果兩側(cè)砝碼質(zhì)量不同，但小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，這是為什么呢？你還有更好的實(shí)驗(yàn)方案嗎？
實(shí)驗(yàn)小車與桌面有摩擦阻力會(huì)影響實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)中使用的輕質(zhì)卡片可以排除桌面阻力的影響。(卡片的重力也會(huì)影響實(shí)驗(yàn))
改進(jìn)方案：用小卡片探究二力平衡的條件
【視頻欣賞】
交流與合作：
二力平衡條件
四
二力平衡條件的應(yīng)用
五
二力平衡條件的應(yīng)用
受二力
靜止?fàn)顟B(tài)
勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
二力平衡
等大
反向
共線
1. 彈簧測(cè)力計(jì)原理
己知物體狀態(tài)
己知物體受力
己知拉力大小
二力平衡條件
求重力大小
　　物體靜止時(shí)所受重力與彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)它的拉力大小相等、方向相反，作用在同一條直線上。
二力平衡條件的應(yīng)用
五
2. 根據(jù)物體的平衡狀態(tài)分析物體的受力情況
【靜止在水平面上的物體】
　　物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，已知一個(gè)力的大小和方向，我們可以根據(jù)二力平衡條件求另一個(gè)力的大小和方向。
G
F
　　靜止的物體受到的重力G與地面對(duì)它的支持力F是一對(duì)平衡力，二個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
G=F
二力平衡條件的應(yīng)用
五
3. 根據(jù)物體的受力情況判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
支持力N
重力G
阻力f
牽引力F
①當(dāng)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(dāng)牽引力大于阻力，二力不平衡
小車向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)
小車向左做加速直線運(yùn)動(dòng)
小車向左做減速直線運(yùn)動(dòng)
二力平衡條件的應(yīng)用
五
4.運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系
力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
不受力
受力
靜止物體
運(yùn)動(dòng)物體
保持靜止?fàn)顟B(tài)
保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
平衡力
非平衡力
靜止物體
運(yùn)動(dòng)物體
保持靜止?fàn)顟B(tài)
保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變
二力平衡條件的應(yīng)用
五
地面上勻速行駛的汽車
f阻
F牽
F支
G
F
G
勻速升降的電梯
F
G
懸吊的電燈
5.生活中的平衡力
二力平衡條件的應(yīng)用
五
6.平衡力與相互作用力的區(qū)別
平衡力
大小
相等
方向
相反
作用點(diǎn)
同一物體上
相互作用力
相等
相反
分別在不同的兩個(gè)物體上
同一直線
同一直線
二力平衡條件的應(yīng)用
五
隨堂練習(xí)
六
1．如圖所示，F(xiàn)1和F2為一對(duì)平衡力的是（　　）
C
Ａ．
C．
B．
D．
隨堂練習(xí)
六
2．如圖是用力F把一木塊靜止壓在墻面上的示意圖，以下受力分析的說(shuō)法表述正確的是（　　）
①手對(duì)木塊的壓力和墻對(duì)木塊的彈力是一對(duì)平衡力
②手對(duì)木塊的壓力和木塊的重力是一對(duì)平衡力
③木塊受到的摩擦力和木塊的重力是一對(duì)平衡力
④手對(duì)木塊的壓力和木塊對(duì)手的彈力是一對(duì)平衡力
A．只有②正確 B．只有④正確
C．只有③④正確 D．只有①③正確
D
隨堂練習(xí)
六
3．下列物體中，正在受到平衡力作用的是（ ）　　
A．正在騰空而起的火箭
B．自由豎直下落的石子
C．沿光滑斜面下滑的木塊
D．在平直軌道上勻速直線行駛的火車
D
課堂小結(jié)
七
①平衡力：
物體受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)
狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力相互平衡，這幾個(gè)力就叫做平衡力。
這個(gè)物體所處的狀態(tài)就叫做平衡狀態(tài)。
②平衡狀態(tài)：靜止?fàn)顟B(tài)、勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
③二力平衡條件：
作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，
并且在同一條直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡。
④二力平衡條件的應(yīng)用
根據(jù)平衡狀態(tài)分析物體的受力情況
根據(jù)受力情況分析物體的運(yùn)動(dòng)情況
二力平衡

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