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(共30张PPT)
第八章 运动和力
八下物理 RJ
第2节 二力平衡
3.会运用二力平衡的知识解决实际问题。
2.通过实验探究二力平衡的条件。
1.掌握平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。
学习目标
课堂导入
视频
跳伞运动
问题：运动员跳伞时，他和伞在空中受到重力和阻力的作用。在这两个力的作用下，运动员和伞在某个阶段会沿竖直方向匀速下落。这种情况下，运动员和伞所受的重力和阻力应该有怎样的关系呢
F阻
G总
牛顿
课堂导入
物体不受力时
牛顿第一定律
静止状态或
匀速直线运动状态
运动状态不变
物体受力时
变速运动
运动状态变化
不存在
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。
新知探究
一、平衡状态和平衡力
知识点1 平衡状态和平衡力
被提起的水桶
新知探究
物体受平衡力作用时，几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。
F阻
G总
G
F1
F2
匀速下落
F支
G
F阻
F
推而不动
知识点1 平衡状态和平衡力
桌面上的花瓶
新知探究
F支
G
F拉
G
悬挂的吊灯
如果一个物体在两个力的作用下保持平衡状态，那么我们称之为二力平衡。
二力平衡
知识点1 平衡状态和平衡力
F支
G
F阻
F牵
平直公路上匀速行驶的汽车
多力平衡
例1、不计空气阻力，下列物体处于平衡状态的是（ ）
典型例题
静止或匀速直线运动状态
A.在空中自由下落的苹果
B.在圆形跑道上匀速跑步的运动员
C.竖直向上抛出的石子
D.沿笔直斜坡匀速上行的汽车
加速
曲线
先减速后加速
D
匀速直线
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
如果处于平衡状态下的物体只受两个力作用，这两个力要满足什么条件才能平衡呢？
两个力的作用效果要能相互抵消，那么它们大小一定相等。
刚刚那些实例中，两个力都作用在一个物体上，并且方向都是相反的。
这两个力还需要作用在一条直线上。
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验
探究二力平衡的条件
实验思路
要想找到物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系，应该先想办法在物体上施加两个力使物体平衡，然后在物体平衡时测量这两个力，看看这两个力之间存在怎样的关系。
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
设计实验
把小车放在光滑的水平桌面上，同时给小车两端各施加一个力的作用，观察小车在什么条件下能保持运动状态不变。
F1
F2
可以通过改变砝码的质量来改变拉力大小；
……
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验过程
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.使两个托盘里的砝码质量不相等；（F1＜F2）
F2
F1
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验过程
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。
2.使两个托盘里的砝码质量相等；（F1＝F2）
F2
F1
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验过程
3.保持两个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；（F1＝F2）
F2
F1
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验过程
……
F2
F1
F1
F2
方向相同
作用在两个物体上
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验记录
小车在水平方向所受二力的情况 小车运动运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上 不相等
相等
相等
……
相反
是
是
相反
是
否
相反
否
是
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
实验结论
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。
二力平衡的条件
注意：（1）所用的两个托盘要相同。
（2）应选择较光滑的桌面和质量较小的小车，这样
可以减小阻力对实验的影响。
同体、等大、反向、共线
新知探究
知识点2 二力平衡的条件
例2、在图中，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？
典型例题
F1 = 2N
F2 = 2N
F1 = 10N
F2 = 10N
F1 = 10N
F1 = 9N
F1 = 5N
F2 = 5N
甲
乙
丙
丁
同体、等大、反向、共线
不共线
不等大
知识梳理
区别 平衡力 相互作用力
相同点 不同点 作用对象
作用时间
力的作用效果
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
作用在同一物体上
作用在两个不同物体上
没有时间关系
同时产生，同时消失
使物体保持
平衡状态
两个力分别产生
各自的效果
如图用弹簧测力计测量重力，若此时拉力F=0.5N，则钩码的重力是_____N，拉力的方向是_________。
新知探究
知识点3 二力平衡条件的应用
对于处于平衡状态的物体，已知一个力的大小和方向，根据二力平衡条件，就可以确定与之平衡的另一个力的大小和方向。
0.5
竖直向上
1.确定力的大小和方向
F＝0.5N
G＝0.5N
新知探究
知识点3 二力平衡条件的应用
2.根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
受力情况 运动状态
物体不受力时
物体受力时 受平衡力
受非平衡力
静止或做匀速直线运动
静止或做匀速直线运动
运动状态改变：从静止开始运动、速度变化、运动方向变化等
新知探究
知识点3 二力平衡条件的应用
3.根据物体的运动状态判断物体的受力情况。
运动状态 受力情况
静止
做匀速直线运动
运动状态改变
受平衡力作用或不受力
受平衡力作用或不受力
一定受到非平衡力作用
例3、 在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推着一辆重为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
典型例题
F支
G＝150N
F阻
F推＝20N
B
阻力与推力是一对平衡力
练习1．起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是6 000 N。若起重机吊着这个物体以2 m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（ ）
A．12 000 N
B．6 000 N
C．3 000 N
D．无法判定
练习巩固
解析：
两个过程中拉力和重力都是一对平衡力，而物体的重力不变，所以两次拉力都等于重力，等于6 000 N。
F
G
B
二力平衡
平衡状态
课堂小结
静止或匀速直线运动状态
同体、等大、反向、共线
探究二力平衡的条件
二力平衡条件的应用
由平衡力中一个力求另一个力；由受力情况判断运动情况；由运动情况判断受力情况。
跳伞运动过程中的阻力和速度
1.在下列事例中，受平衡力作用的物体是（ ）
A. 正在圆形轨道上运动的过山车
B. 减速进站的火车
C. 腾空而起正在加速上升的火箭
D. 在马路上匀速直线行驶的汽车
随堂练习
解析：根据物体运动状态判断物体的受力情况，物体静止或做匀速直线运动时，物体可能受平衡力。
运动方向在变化
D
速度大小在变化
随堂练习
2.（长沙中考）滑雪运动包含了很多科学知识，如图是小雪正在滑雪的场景，下列说法正确的是（ ）
A.小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
B.小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
C.小雪用滑雪杆加速滑行，说明力是维持物体运动状态的原因
D.小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性
平衡力
不是平衡力
D
力是物体运动状态改变的原因
随堂练习
3.在水平公路上沿直线匀速行驶的公交车受到几对平衡力的作用 为什么说它们是互相平衡的 若以图中的长方形表示这辆汽车，请在图中画出汽车受力的示意图。
v
解析：公交车受到水平和竖直方向上两对平衡力的作用；因为公交车匀速直线行驶，所以它受平衡力。
F支
G
F阻
F牵

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