資源簡介

(共39張PPT)
8.2二力平衡
第8章 運動和力
人教版2024版物理八年級下冊【精做課件】
授課教師：********
班 級：********
時 間：********
二力平衡的概念
講解：物體在受到幾個力作用時，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡。當(dāng)物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)時，就稱為二力平衡。以靜止在水平桌面上的書本為例，書本受到豎直向下的重力和桌面豎直向上的支持力，這兩個力使書本保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以這兩個力是一對平衡力。
引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中其他二力平衡的例子，如懸掛著的電燈受到重力和電線的拉力、在水平方向上勻速拉動的木塊受到拉力和摩擦力等，加深對二力平衡概念的理解。
探究二力平衡的條件
提出問題：組織學(xué)生思考并討論，兩個力滿足什么條件才能使物體處于平衡狀態(tài)呢？從而提出探究問題 “二力平衡需要滿足哪些條件？”
猜想假設(shè)：讓學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗和已有的知識進(jìn)行猜想，學(xué)生可能會提出兩個力的大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一物體上等猜想。
設(shè)計實驗：介紹實驗器材，如兩端帶滑輪的水平木板、小車、細(xì)線、鉤碼等。引導(dǎo)學(xué)生利用這些器材設(shè)計實驗來探究二力平衡的條件。確定實驗方案：將小車放在水平木板上，通過兩端滑輪用細(xì)線懸掛鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量來改變拉力的大小，觀察小車在不同受力情況下的運動狀態(tài)。通過調(diào)整細(xì)線的位置來改變力的方向和作用線的位置。強調(diào)實驗中要采用控制變量法，每次只改變一個因素，觀察小車的平衡狀態(tài)是否改變。
進(jìn)行實驗：學(xué)生分組進(jìn)行實驗，教師巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意觀察小車的運動狀態(tài)，準(zhǔn)確記錄實驗數(shù)據(jù)，如在不同鉤碼數(shù)量組合下小車是否保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。
分析數(shù)據(jù)：實驗結(jié)束后，各小組匯報實驗數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，逐步得出二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡?？梢院唵胃爬?“同體、等大、反向、共線”。
二力平衡條件的應(yīng)用
已知物體受力情況判斷物體運動狀態(tài)：給出一些物體受力的例子，如一個物體受到水平向右 5N 的拉力和水平向左 5N 的拉力，讓學(xué)生根據(jù)二力平衡條件判斷物體的運動狀態(tài)。引導(dǎo)學(xué)生分析這兩個力滿足二力平衡條件，所以物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
已知物體運動狀態(tài)分析物體受力情況：以在水平路面上勻速行駛的汽車為例，讓學(xué)生分析汽車的受力情況。汽車在水平方向上受到牽引力和摩擦力，因為汽車做勻速直線運動，處于二力平衡狀態(tài)，所以牽引力和摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上且作用在汽車這一物體上；在豎直方向上，汽車受到重力和地面的支持力，這兩個力也是一對平衡力。通過這樣的例子，讓學(xué)生學(xué)會根據(jù)物體的運動狀態(tài)利用二力平衡條件分析物體的受力情況。
解釋生活中的現(xiàn)象：展示一些生活中應(yīng)用二力平衡知識的現(xiàn)象圖片或視頻，如起重機吊起貨物在空中靜止、跳傘運動員在空中勻速下降等，讓學(xué)生用二力平衡知識進(jìn)行解釋。如起重機吊起貨物靜止時，貨物受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力，這兩個力是一對平衡力，大小相等，所以拉力等于貨物的重力。
平衡力與相互作用力的區(qū)別
以靜止在水平桌面上的書本為例，分析書本受到的重力和桌面對書本的支持力這一對平衡力，以及書本對桌面的壓力和桌面對書本的支持力這一對相互作用力。從力的作用點、大小、方向、性質(zhì)以及作用效果等方面進(jìn)行對比。平衡力作用在同一物體上，相互作用力作用在兩個不同物體上；平衡力的性質(zhì)不一定相同，相互作用力的性質(zhì)一定相同；平衡力的作用效果是使物體處于平衡狀態(tài)，相互作用力的作用效果是使兩個物體分別產(chǎn)生不同的作用效果。通過對比分析，讓學(xué)生明確區(qū)分平衡力和相互作用力。
（三）課堂小結(jié)（5 分鐘）
與學(xué)生一起回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括二力平衡的概念、條件，二力平衡條件的應(yīng)用以及平衡力與相互作用力的區(qū)別。
強調(diào)二力平衡知識在生活和生產(chǎn)中的重要性，鼓勵學(xué)生在日常生活中多觀察、多思考，運用所學(xué)知識解釋更多的物理現(xiàn)象。
（四）課堂練習(xí)（10 分鐘）
給出一些關(guān)于二力平衡概念理解的選擇題和填空題，考查學(xué)生對二力平衡條件的掌握情況。
展示一些物體受力或運動狀態(tài)的情景圖，讓學(xué)生判斷物體是否處于二力平衡狀態(tài)，若處于平衡狀態(tài)，分析物體的受力情況，檢驗學(xué)生應(yīng)用二力平衡知識解決問題的能力。
設(shè)計一些對比平衡力和相互作用力的題目，如給出幾對力，讓學(xué)生判斷哪些是平衡力，哪些是相互作用力，加深學(xué)生對兩者區(qū)別的理解。
（五）布置作業(yè)（5 分鐘）
完成教材課后練習(xí)題中與二力平衡相關(guān)的題目。
觀察生活中更多應(yīng)用二力平衡知識的實例，選擇一個實例詳細(xì)分析其受力情況，并寫成一篇短文，下節(jié)課與同學(xué)們交流分享。
五、教學(xué)反思
在教學(xué)過程中，實驗探究二力平衡條件是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要確保學(xué)生能夠順利設(shè)計并完成實驗，引導(dǎo)學(xué)生正確分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。對于二力平衡條件的應(yīng)用和平衡力與相互作用力的區(qū)別，要多通過實例進(jìn)行講解和練習(xí)，讓學(xué)生切實掌握。教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生在實驗和練習(xí)中的反饋，及時解答學(xué)生的疑問，調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，以提高教學(xué)質(zhì)量。
5
課堂檢測
4
新知講解
6
變式訓(xùn)練
7
中考考法
8
小結(jié)梳理
學(xué)習(xí)目錄
1
復(fù)習(xí)引入
2
新知講解
3
典例講解
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解二力平衡的條件；
2.會判斷物體在平衡力作用下的運動狀態(tài)，或根據(jù)物體的運動狀態(tài)，分析物體受力情況
3.知道一對平衡力與一對相互作用力的區(qū)別。
牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
物體不受力時保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，請思考：物體受力時，為什么也會處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)？
將木塊放在水平桌面上，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析木塊是否受力？
在水平表面上做勻速直線運動的小車，運動狀態(tài)不變，小車是否受力？
物體的運動狀態(tài)與物體所受的力之間有著怎樣的關(guān)系呢？
物體不受力時
靜止?fàn)顟B(tài)
勻速直線運動狀態(tài)
運動狀態(tài)不變
不存在
物體受力時
平衡狀態(tài)
非平衡狀態(tài)
靜止?fàn)顟B(tài)
勻速直線運動狀態(tài)
變速運動 等
探究活動1：
兩個力的大小可能要_______
兩個力的方向可能要_______
兩個力可能要在________直線上
兩個力應(yīng)該在________物體上
猜 想
同一
相等
相反
一條
探究二力平衡的條件
實驗：在兩邊盤子中放質(zhì)量相等的砝碼，使木塊受到大小相等、方向相反、作用在同一直線上的力。木塊處于平衡(靜止)狀態(tài)。
改變木塊的受力情況：
a、改變其中一邊盤子的砝碼的質(zhì)量，使木塊
受到的力大小不等。
b、將其中一邊盤子的砝碼移到另一邊使木塊
受到的力方向相同。
c、轉(zhuǎn)動木塊，使木塊受的力不在同一直線上。
d、垂直于木塊受力方向移動木塊，使木塊受的
力不在同一直線上且方向相同或不相同。
例2 [多選]如圖為“探究二力平衡條件”的實驗裝置。關(guān)于這個實驗的敘述錯誤的是( )
A. 應(yīng)選用盡量粗糙的水平桌面
B. 調(diào)整兩邊托盤中所放鉤碼的數(shù)量，可以改變力的大小
C. 兩邊托盤中鉤碼的質(zhì)量相等時，小車一定處于平衡狀態(tài)
D. 可以用卡片代替小車，方便探究二力平衡的兩個力是否需要作用在同一個物體上
AC
探究二力平衡的條件
步驟 物體在水平方向所受二力的情況 運動狀態(tài)是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 是否作用在同一物體
1 不相等 相反 在同一條直線上 同一物體 改變
2 相等 相同 在同一條直線上 同一物體 改變
3 相等 相反 不在同一條直線上 同一物體 改變
4 相等 相反 在同一條直線上 不同物體 改變
結(jié)論：作用在同一物體上的
兩個力，大小相等、方向相反、且作用在同一條直線上，
這兩個力就彼此平衡。
同體、等大、反向、共線
放在桌子上靜止的花瓶，受到
豎直向下的重力和
桌面對它豎直向上的支持力 ，
二力平衡。
懸掛著的吊燈，受到　
豎直向下的重力　和　
吊線對它豎直向上的拉力，二力平衡。
二力平衡條件的應(yīng)用
水平勻速運動的工件，受到　 豎直向下的重力和　
吊鉤對它豎直向上的拉力，二力平衡。
（2022春 曲陽縣期末）如圖所示，在“探究二力平衡的條件”時，選質(zhì)量為10g的卡片作為研究對象，在線的兩端分別掛上等質(zhì)量的重物，對卡片施加兩個拉力。為探究這兩個力滿足什么條件才能平衡，則下列說法正確的是（　　）
A．重物可以選用質(zhì)量為10g的鉤碼
B．要使卡片處于平衡狀態(tài)，卡片兩側(cè)的滑輪的高度一定相等
C．實驗過程中，應(yīng)該使卡片處于靜止?fàn)顟B(tài)
D．為了研究一對平衡力是否必須作用在同一物體上，可以
將卡片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)
C
例2
類型 平衡力 相互作用力
相同點 兩個力大小 、方向 、作用在 條直線上
不同點 兩個力作用在 物體上 兩個力分別作用在
物體上
相等
相反
不同
同一
同一
針對放在水平桌面上的茶杯,分別找出一對平衡力和一對相互作用力
平衡力：杯子受到的重力和桌子對杯子的支持力
相互作用力：杯子對桌子的壓力和桌子對杯子的支持力
（2023春 灤南縣期中）物理課本靜止放置在水平桌面上，
下列說法正確的是（　?。?br/>A．課桌所受的重力與地面對課桌的支持力平衡
B．物理課本對桌面的壓力和物理課本受到的重力平衡
C．物理課本受到的重力與桌面對物理課本的支持力平衡
D．物理課本對桌面的壓力和桌面對物理課本的支持力平衡
C
例3
合力
幾個力共同作用在一個物體上時，它們的作用效果可以用
一個力來代替，這個力稱為那幾個力的合力
1. 同一直線上方向相同的兩個力的合力：
2. 同一直線上方向相反的兩個力的合力：
3. 一對平衡力的合力為0
F=F1+F2，合力的方向與兩個分力的方向相同。
F=F1-F2（F1>F2），合力的方向與較大的分力的方向相同。
1．下列情況中，二力平衡的是（ ）
D
2、下列物體中，受到平衡力作用的是（ 　 ）
A、正從地面騰空而起的火箭　　　　
B、豎直向上拋出的石子
C、沿光滑斜坡越滾越快的小球
D、在水平直路上勻速行駛的汽車
D
3.起重機的鋼絲繩吊著重物，請比較：在重物靜止時，重物勻速上升時，重物勻速下降時，鋼絲繩對重物的拉力大小，則（ ）
A．重物勻速上升時，拉力最大
B．重物靜止時，拉力最大
C．重物勻速下降時，拉力最大
D．上述三種情況，拉力一樣大

D
4.跳傘運動員從高空豎直下落過程中，開始階段速度越來越大，則此時他所受空氣阻力 重力，后來勻速下落，此時所受空氣阻力 重力。（均填“ > ”“ < ”或“ = ”）
<
=
知識點1 物體的平衡狀態(tài)
1.下列物體中,處于平衡狀態(tài)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
基礎(chǔ)過關(guān)
3
2
1
知識點2 探究二力平衡的條件
2.如圖甲所示的是小明探究二力平衡條件時的實驗裝置。
(1)當(dāng)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)或　　　　　　狀態(tài)時,水平方向上小車受到的兩個力是相互平衡的。
(2)圖乙是同組小紅設(shè)計的實驗裝置,你認(rèn)為裝置　　　(選填“甲”或“乙”)更科學(xué)。原因是___________________________________
__________________________________________________________。
勻速直線運動
3
2
1
甲
甲裝置可以減小摩擦力對實驗的影響或（乙
裝置木塊與桌面間的摩擦力較大，對實驗的影響較大）
(3)小明實驗中發(fā)現(xiàn)兩邊的托盤中砝碼質(zhì)量不相等時小車運動,砝碼質(zhì)量相等時小車靜止,這說明二力平衡的一個條件是　 。
(4)小明想探究二力平衡時兩個力是否在同一直線上,如圖甲所示,保持兩托盤里砝碼的質(zhì)量相等,他接下來的操作是
_________________________ __________________。
大小相等
3
2
1
將小車扭轉(zhuǎn)一定角度，松手后觀察小車是否能保持平衡狀態(tài)
知識點3 二力平衡和力的相互作用
3. 【立德樹人·自強不息】2023年5月21日,中國羽毛球隊發(fā)揚永不放棄、頑強拼搏的團隊精神,第十三次捧起蘇迪曼杯,在比賽過程中,下列說法正確的是 (　　)
A.羽毛球受到球拍的作用力一定大于羽毛球?qū)η蚺牡淖饔昧?br/>B.被高高捧起的蘇迪曼杯一定受到平衡力
C.在空中飛行的羽毛球一定受到平衡力
D.靜止在場地上的羽毛球受到的支持力與它對地面的壓力是一對平衡力
B
3
2
1
4.如圖所示的是各物體的受力情況,可能處于靜止?fàn)顟B(tài)的是(　　)
B
能力突破
7
6
5
4
8
9
10
11
12
5.【核心素養(yǎng)·科學(xué)思維】 在下列事例中,物體受平衡力作用的是 (　　)
A.原來靜止的火車開出站臺
B.小孩乘坐摩天輪勻速轉(zhuǎn)動
C.熟透的蘋果從樹上落下
D.人站在自動扶梯上勻速斜向上運動
D
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5
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12
6.運動員手舉杠鈴保持靜止時,下列屬于一對平衡力的是(　　)
A.運動員對杠鈴的作用力和杠鈴所受的重力
B.杠鈴對運動員的作用力和杠鈴所受的重力
C.運動員對杠鈴的作用力和地面對運動員的支持力
D.運動員對杠鈴的作用力和杠鈴對運動員的作用力
A
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7. 【核心素養(yǎng)·科學(xué)思維】小華同學(xué)在科技館觀摩自行車走鋼絲表演后回家做了一個模型,如圖所示,下列說法正確的是(　　)
A.自行車的重力與鋼絲對自行車的支持力是一對平衡力
B.自行車和鉤碼的總重力與鋼絲對自行車的支持力是一對平衡力
C.自行車對鋼絲的壓力與鋼絲對自行車的支持力是一對平衡力
D.自行車對繩的拉力與鉤碼的重力是一對平衡力
B
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8. 如圖為一輛轎車啟動時速度與時間的關(guān)系圖象。則轎車在啟動過程中(　　)
A.轎車的牽引力總是等于阻力
B.轎車啟動后受到的阻力越來越小
C.在15~25 s時間段內(nèi),轎車的牽引力大于阻力
D.在5~10 s時間段內(nèi),轎車的牽引力大于阻力
D
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9. 【易錯題】如圖所示,用不可伸縮的細(xì)線系著一個小球,讓小球在豎直平面來回擺動,下列說法正確的是(　　)
A.小球在由最高點擺到最低點的過程中,速度逐漸變小
B.小球在運動過程中,若所受的外力全部消失,小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動
C.小球擺到最低點C點時,如果一切外力都消失,小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動
D.小球在最高點A點和B點的速度為零,故小球在A點和B點處于平衡狀態(tài)
C
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10.小明乘坐垂直電梯上樓的過程分為加速上升、勻速上升和減速上升三個階段,這三個階段中(　　)
A.電梯對人的支持力和人所受的重力一定相等
B.人對電梯的壓力和人所受的重力一定相等
C.電梯對人的支持力和人對電梯的壓力一定相等
D.以上選項均正確
C
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11. 【立德樹人·文化自信】如圖所示的“試弓定力”出自我國古代科技著作《天工開物》。圖中涉及多個力,其中是一對平衡力的是(　　)
A.弓對重物的拉力與重物的重力
B.秤砣的重力與重物的重力
C.桿秤對弓的拉力與弓對桿秤的拉力
D.人的重力與人對桿秤的拉力
A
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12
12.【2023 衡水模擬】在“探究二力平衡的條件”的實驗中,老師的演示實驗是在水平桌面上進(jìn)行的,如圖甲所示。坐在教室后排的小明發(fā)現(xiàn)實驗可見度小,不利于觀察實驗現(xiàn)象,同時實驗也有不足。所以設(shè)計了如圖乙所示的實驗裝置,將實驗改成豎直方向進(jìn)行。
(1)小明將小車換成質(zhì)量很輕的小卡片,其目的是
　 。
排除自身所受重力對實驗的影響
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(2)將小卡片上的兩根細(xì)線跨放在A、B兩個滑輪上,并在兩個線端分別掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反,且在一條直線上。當(dāng)小卡片平衡時,從鉤碼的質(zhì)量看,小卡片兩邊所受的拉力　　　　。
(3)實驗中保持F1和F2的大小相等,用手將小卡片扭轉(zhuǎn)一個角度,松手后,小卡片　　　,說明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
相等
轉(zhuǎn)動
作用在同一直線上的力才能實現(xiàn)二力平衡
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二力平衡
平衡狀態(tài)
探究二力平衡的條件
二力平衡條件的應(yīng)用
靜止
勻速直線運動
同體、等大、反向、共線
同一直線上力的合成
1.從課后習(xí)題中選??；
2.完成練習(xí)冊本課時的習(xí)題。
課后反饋總結(jié)
布置作業(yè)
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