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(共34张PPT)
物理 人教版（2024）
八年级下册
第二节　二力平衡
学习目标
1. 知道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。（重点）
2. 探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结出结论。（重点）
3. 会利用二力平衡的知识分析解决实际问题（重点）
情景导入
回顾一下，牛顿第一定律同学们还记得吗？
牛顿第一定律： 一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
物体不受力时
运动状态不变
静止状态或匀速直线运动状态
观察下面两幅图，同学和车处于什么状态，受什么力？
静坐在椅子上
匀速直行的车
F
G
静止
匀速直线运动
F阻
F牵
知识点1　平衡状态与平衡力
新知讲解
平衡力与平衡状态
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，这几个力就叫做平衡力。这个物体所处的状态就叫做平衡状态。
二力平衡：当物体受两个力时，能保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。
例题1
下列物体处于平衡状态的是（ ）
A.匀速转弯的汽车
B.空中自由下落的苹果
C.绕太阳不停旋转的地球
D.在竖直方向上匀速上升的电梯
知识点1　平衡状态与平衡力
新知讲解
D
解析：物体在平衡力作用下处于静止或匀速直线运动状态，这都是平衡状态。匀速直线运动状态，不止速度大小不变，方向也不变，A选项错误，故选D。
知识点1　平衡状态与平衡力
新知讲解
例题2
在下列实例中，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.正在匀速直线前进的火车
C.腾空而起正在加速上升的火箭
D.正在高速公路上加速行驶的汽车
知识点1　平衡状态与平衡力
新知讲解
B
解析：物体处于静止或匀速直线运动状态，即平衡状态。受力平衡。
知识点1　平衡状态与平衡力
新知讲解
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
二力平衡的条件是什么呢
猜想：
F
G
①两个力的大小可能要相等
②两个力的方向可能要相反
③两个力可能要在同一直线上
④两个力可能要作用在同一物体上
结合图片猜想一下平衡条件
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
实验：探究二力平衡条件
明确研究对象——小车（静止状态）。
实验器材：小桌、小车、托盘、砝码、定滑轮。
拉力的大小通过改变砝码质量的多少
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
实验：探究二力平衡条件
序号 力的大小 力的方向 是否作用在同一直线上 运动状态是否改变 是否处于平衡状态
1 不同 相反 在同一直线 改变 不平衡
2 相同 相反 在同一直线 不变 平衡
结论：二力平衡时，两个力大小相等。
①通过两边分别加质量不同的砝码和质量相同的砝码，放手后观察两次小车运动状态的变化。
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
实验：探究二力平衡条件
序号 力的大小 力的方向 是否作用在同一直线上 运动状态是否改变 是否处于平衡状态
3 相同 相同 在同一直线 改变 不平衡
4 相同 相反 在同一直线 不变 平衡
结论：二力平衡时，两个力方向相反。
②把两个托盘放在小车的同侧，加入相等的砝码，放手后观察小车运动状态的变化。
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
实验：探究二力平衡条件
序号 力的大小 力的方向 是否作用在同一直线上 运动状态是否改变 是否处于平衡状态
5 相同 相反 不在同一直线 改变 不平衡
6 相同 相反 在同一直线 不变 平衡
结论：二力平衡时，两个力作用在同一直线上。
③在两托盘中加相等的砝码，使小车静止，用手旋转小车至某一角度，使两个力不作用在同一直线上，放手后观察小车运动状态的变化。
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
实验：探究二力平衡条件
结论：二力平衡时，两个力作用在同一物体上。
④用两个相同的小车分别系住一个托盘，用手按住，保证二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，放手后观察小车运动状态的变化。
放手后两个小车的运动状态都发生了改变，由静止变为运动。
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
实验：探究二力平衡条件
二力平衡的条件：
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
实验：探究二力平衡条件
实验注意事项：
为避免阻力对实验的影响，①选用了小车而不选用木块，②探究力的大小时，两边砝码选择质量差别大的，避免两侧的砝码质量不相等但小车仍然处于静止状态
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
实验：探究二力平衡条件
改进实验：用卡片探究二力平衡的条件
为了消除小车和桌面之间的摩擦给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于轻质小卡片（重力可以忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，来探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力。
例题1
如图所示，下列物体受力示意图中，物体受到平衡力的是（ ）
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
C
解析：二力平衡必须同时满足四个条件：作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
例题2
如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
（1）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力_________。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力__________；
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
大小相等
方向相反
例题2
如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
（2）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车______，这说明相互平衡的两个力作用在_____________；
（3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较______的砝码进行实验。（选填“大”或“小”）
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
转动
同一条直线上
大
解析：（1）在两托盘中放入质量相等的砝码，左右两侧拉力相等，小车平衡；在两托盘中放入质量不相等的砝码，左右两侧拉力不相等，小车不能平衡， 说明相互平衡的两个力大小相等；
把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，小车受到的这两个力的方向相同，不能平衡，这说明相互平衡的两个力方向相反。
（2）将已经平衡的小车扭转一个角度后，小车受到的这两个力不在同一条直线上，结果小车会转动，直到这两个力在同一条直线上，说明相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
（3）砝码质量越大，对小车的拉力就越大，摩擦力对实验的影响就会越小。
知识点2　二力平衡的条件
新知讲解
新知讲解
知识点3　二力平衡的条件应用
新知讲解
物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。
1.根据物体的平衡状态分析物体的受力情况
G
F
一瓶水放在桌子上，重力为5N，支持力是多少？
5N
新知讲解
知识点3　二力平衡的条件应用
新知讲解
2.根据物体的受力情况判断运动状态
受力情况 运动状态
物体不受力时 静止或做匀速直线运动
物体受力时 受平衡力 静止或做匀速直线运动
受非平衡力 运动状态改变：从静止到运动、从运动到静止、速度变化、运动方向变化等
新知讲解
知识点3　二力平衡的条件应用
新知讲解
平衡力和相互作用力
平衡力与相互作用力的相同点可简记为：“等大、反向、共线”，而平衡力“同体”，即平衡力作用在同一物体上时物体平衡；相互作用力“异体”，即相互作用力作用在相互作用的两个物体上，相互作用力的描述一般都带有A对B，B对A的特征。
例题1
有一架直升机重 150 000 N，悬停在空中时，螺旋桨产生向上的举力，这个力是_ _______N；不考虑空气阻力，当它沿水平方向飞行时，竖直向上的举力是____ ____N，当它匀速下降时，举力将__________（填“变大”“变小”或“不变”）。
知识点3　二力平衡的条件应用
新知讲解
150 000
150 000
不变
解析：直升机悬停，处于静止，即平衡状态，受力平衡，向上的举力和重力大小相等。当水平匀速运动时，竖直方向还是平衡状态，举力大小不变，还是150 000N。匀速下降，做匀速直线运动，举力和重力大小相等。
知识点3　二力平衡的条件应用
新知讲解
知识点3　二力平衡的条件应用
新知讲解
例题2
一个小闹钟静止在水平桌面上，则下列说法正确的是（ ）。
A．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对相互作用力；
B．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力；
C．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对相互作用力；
D．桌面对闹钟的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力。
B
解析：A．闹钟受到的重力作用在闹钟上，闹钟对桌面的压力作用在桌面上，两个力作用在两个物体上，且两个力的方向相同，所以不是一对平衡力，也不是一对相互作用力；故A错误；
BC．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，符合二力平衡的条件，所以是一对平衡力；故B正确，C错误；
D．桌面对闹钟的支持力和闹钟对桌面的压力是作用在不同的物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故D错误。故选B。
知识点3　二力平衡的条件应用
新知讲解
课后总结
谢谢观看
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