资源简介

(共26张PPT)
8.2 二力平衡
【课程标准】
课程内容要求 学生必做实验
2011 版 知道二力平衡条件。 无
2022 版 1. 了解同一直线上的二力合成。 2. 知道二力平衡条件。 例：分析静止在水平卓面上杯子的受力情况。 无
【学习目标】
1. 知道受力平衡，知道什么是多力平衡和二力平衡；
2. 会通过实验探究二力平衡的条件；（重点）
3. 能用二力平衡解决实际问题。（难点）
【新课导入】
复习提问：请说出牛顿第一定律内容。
物体不受力时
物体受力时
静止状态
或
匀速直线运动状态
运动状态
不变
？
变速运动
静止状态
或
匀速直线运动状态
不存在
重点研究
【课堂活动·观察思考】
为什么很多物体在受力的情况下，也会保待静止或匀速直线运动状态？
比如说下图中，桌面上的花瓶、平直道路上匀速行驶的汽车，虽然它们
都受到力的作用，但却保待静止或匀速直线运动状态，为什么呢？
一、平衡力
1. 平衡状态：物体保持静止状态或匀速直线运动状态叫做平衡状态。
2. 平衡力：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，
我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
匀速行驶的汽车：水平方向和竖直方向各受到一对平衡力。
静止的花瓶：
受到的重力和支持力是一对平衡力。
静止的电灯：
受到的重力和拉力是一对平衡力。
静止的轮船
匀速上浮的潜水艇
匀速降落的运动员
叠放在一起的石头
一、平衡力
下面这些物体分别受到哪些力的作用？它们是什么关系？
G
F
G
F浮
G
F浮
G
F
一、平衡力
3. 二力平衡：物体在两个力的作用下，如果处于平衡状态，就是二力平衡。
如：
一物体放在水平桌面上处于静止状态。
重力 G 和支持力 F 就是一对平衡力 。
G
F
保持静止或匀速直线运动状态的物体，虽然受到几个力的作用，
但这几个力的作用效果完全抵消了，相当于不受力的作用.
两个力满足什么关系，才能使物体处于平衡状态？
【猜想假设】可以从力的大小、方向、作用点这三个要素来考虑。
二、二力平衡的条件
探究二力平衡的条件
【实验设计】
如图，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车
两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变？
1. 使两托盘里的砝码质量不相等；
2. 使两托盘里的砝码质量相等；
3. 保持两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放；
……
【实验器材】木板、小车、砝码、细线 、定滑轮、 等质量小盘 2个。
实验
【实验记录】把实验条件和现象记录在下面的表格中。
物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 不相等
相等
相等
相反
相反
相反
在同一条直线上
在同一条直线上
不在同一条直线上
改变
不改变
改变
平衡状态
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，
并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
同物
等大
反向
同线
缺一不可
【实验结论】
三、二力平衡条件的应用
1. 判断两个力是否平衡
（1）根据二力平衡的条件判断
“等大”“反向”“同体”“共线”，这四个条件缺一不可。
【即时练】如图， F1 和 F2 是物体所受的方向相反的两个力，
哪些情况下， 这两个力是平衡的？
三、二力平衡条件的应用
1. 判断两个力是否平衡
（2）根据物体的状态判断
一个物体在两个力的作用下，如果处于平衡状态，
则物体所受的这两个力是平衡力。
【即时练】
请画出图中物体受力的示意图，并分析物体受到的力中，哪一对力是二力平衡。
F
G
G
F支
F牵
f
因为汽车匀速行驶，处于平衡状态，所以汽车：
在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力；
在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。
因为茶杯静止在水平桌面上，茶壶所受重力和支持力相互平衡。
三、二力平衡条件的应用
2. 利用二力平衡条件，已知一个力可判断另一个力的大小及方向
（1）用弹簧测力计测量物体所受的重力时，物体所受的重力和
弹簧测力计对物体的拉力相互平衡：大小相等。
（2）用重锤线显示重力的方向，
也利用二力平衡，这时重锤
所受的重力和绳子的拉力相互平衡：
方向相反，并且在同一直线上。
G
F
G = F = 1.4N
【即时练】
质量为 0.4 kg 的电灯悬挂在电线上静止不动，电线对灯的拉力是多大？
解：
电灯保持静止状态，
在竖直方向上，电灯受到的重力和拉力是一对平衡力。
因此：F拉＝G＝mg＝0.4 kg×9.8 N/kg＝3.92 N
拉力方向为竖直向上。
四、平衡力与相互作用力的区别
F支
G
F支
F压
1. 相同点：
① 大小相等；② 方向相反； ③ 作用在同一条直线上。
2. 不同点：
平衡力作用在同一物体上；相互作用力作用在不同物体上。
四、平衡力与相互作用力的区别
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一条直线上 作用在同一条直线上
不同点 作用在同一个物体上， 作用效果是使物体保持平衡 分别作用在两个物体上
一般产生两个不同的效果
没有时间关系 同时产生，同时消失
不一定是同性质的力 是同一种性质的力
【本课小结】
【典例精析】知识点1：二力平衡条件及其应用
在平直的路面上，一个人沿水平方向用 20N 的力推一辆重为 150N 的小车
匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为
A．20N，向西
B．20N，向东
C．150N，向西
D．150N，向东
【典例精析】知识点1：二力平衡条件及其应用
以下对四个体育运动项目中涉及的物理知识描述正确的是
A. 踢足球——踢出去的足球在草地上越滚越慢是因为足球不受力的作用
B. 立定跳远——脚用力向后蹬地，是为了增大惯性
C. 打排球——大力扣球，手对球的作用力大于球对手的作用力
D. 引体向上——双手握住单杠静止时，人受到的重力与单杠对人的拉力是平衡力
【典例精析】知识点1：二力平衡条件及其应用
越来越多的快递公司采用无人机送货，如图所示，无人机下方悬挂货物
飞往目的地，不考虑空气阻力下列判断正确的是
A．无人机水平匀速飞行时，悬挂货物的绳子处于竖直方向
B．无人机加速上升时，绳子对货物的拉力等于货物所受的重力
C．无人机悬停时，货物受到的重力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
D．无人机匀速下降时，货物所受的重力大于绳子对货物的拉力
【典例精析】知识点2：平衡力与相互作用力
如图是运动员踢足球的情景，下列说法正确的是
A．踢球时，脚会痛是因为力的作用是相互的
B．踢球时，脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对平衡力
C．踢球时，脚对球的作用力大于球对脚的作用力
D．足球离脚后，继续运动是因为受到惯性力的作用
【典例精析】知识点2：平衡力与相互作用力
骑踏板车是小朋友喜爱的一项运动，如图是小明在水平路面上匀速骑踏板车
的情景。下列说法正确的是
A．小明匀速骑踏板车时受到惯性作用
B．小明受到的重力和地面对踏板车的支持力是一对平衡力
C．小明对踏板车的压力和踏板车对小明的支持力是一对相互作用力
D．小明对踏板车的压力是由于踏板车发生形变产生的
【典例精析】知识点3：实验探究二力平衡的条件
用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，
手放开塑料片后，可观察到塑料片将
A．向左下运动
B．向右上运动
C．仍静止不动
D．转过一定角度
【典例精析】知识点3：实验探究二力平衡的条件
如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
（1）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的　 　更小，
从而减小对实验结果的影响。
（2）在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，
在运动过程中，左盘中砝码的重力势能将　 　，动能将　 　。
（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，
小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，
两个力的大小　 　。
摩擦力
变小
变大
相等

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