8.2二力平衡--2024-2025学年人教2024版物理八年级下册教学同步课件(内嵌1个视频)(39张PPT)

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8.2二力平衡--2024-2025学年人教2024版物理八年级下册教学同步课件(内嵌1个视频)(39张PPT)

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8.2二力平衡
第8章 运动和力
人教版2024版物理八年级下册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
二力平衡的概念
讲解:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就称为二力平衡。以静止在水平桌面上的书本为例,书本受到竖直向下的重力和桌面竖直向上的支持力,这两个力使书本保持静止状态,所以这两个力是一对平衡力。
引导学生列举生活中其他二力平衡的例子,如悬挂着的电灯受到重力和电线的拉力、在水平方向上匀速拉动的木块受到拉力和摩擦力等,加深对二力平衡概念的理解。
探究二力平衡的条件
提出问题:组织学生思考并讨论,两个力满足什么条件才能使物体处于平衡状态呢?从而提出探究问题 “二力平衡需要满足哪些条件?”
猜想假设:让学生根据生活经验和已有的知识进行猜想,学生可能会提出两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上等猜想。
设计实验:介绍实验器材,如两端带滑轮的水平木板、小车、细线、钩码等。引导学生利用这些器材设计实验来探究二力平衡的条件。确定实验方案:将小车放在水平木板上,通过两端滑轮用细线悬挂钩码,改变钩码的数量来改变拉力的大小,观察小车在不同受力情况下的运动状态。通过调整细线的位置来改变力的方向和作用线的位置。强调实验中要采用控制变量法,每次只改变一个因素,观察小车的平衡状态是否改变。
进行实验:学生分组进行实验,教师巡视指导,提醒学生注意观察小车的运动状态,准确记录实验数据,如在不同钩码数量组合下小车是否保持静止或匀速直线运动状态。
分析数据:实验结束后,各小组汇报实验数据。引导学生对数据进行分析,逐步得出二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。可以简单概括为 “同体、等大、反向、共线”。
二力平衡条件的应用
已知物体受力情况判断物体运动状态:给出一些物体受力的例子,如一个物体受到水平向右 5N 的拉力和水平向左 5N 的拉力,让学生根据二力平衡条件判断物体的运动状态。引导学生分析这两个力满足二力平衡条件,所以物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。
已知物体运动状态分析物体受力情况:以在水平路面上匀速行驶的汽车为例,让学生分析汽车的受力情况。汽车在水平方向上受到牵引力和摩擦力,因为汽车做匀速直线运动,处于二力平衡状态,所以牵引力和摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在汽车这一物体上;在竖直方向上,汽车受到重力和地面的支持力,这两个力也是一对平衡力。通过这样的例子,让学生学会根据物体的运动状态利用二力平衡条件分析物体的受力情况。
解释生活中的现象:展示一些生活中应用二力平衡知识的现象图片或视频,如起重机吊起货物在空中静止、跳伞运动员在空中匀速下降等,让学生用二力平衡知识进行解释。如起重机吊起货物静止时,货物受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以拉力等于货物的重力。
平衡力与相互作用力的区别
以静止在水平桌面上的书本为例,分析书本受到的重力和桌面对书本的支持力这一对平衡力,以及书本对桌面的压力和桌面对书本的支持力这一对相互作用力。从力的作用点、大小、方向、性质以及作用效果等方面进行对比。平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同物体上;平衡力的性质不一定相同,相互作用力的性质一定相同;平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态,相互作用力的作用效果是使两个物体分别产生不同的作用效果。通过对比分析,让学生明确区分平衡力和相互作用力。
(三)课堂小结(5 分钟)
与学生一起回顾本节课所学内容,包括二力平衡的概念、条件,二力平衡条件的应用以及平衡力与相互作用力的区别。
强调二力平衡知识在生活和生产中的重要性,鼓励学生在日常生活中多观察、多思考,运用所学知识解释更多的物理现象。
(四)课堂练习(10 分钟)
给出一些关于二力平衡概念理解的选择题和填空题,考查学生对二力平衡条件的掌握情况。
展示一些物体受力或运动状态的情景图,让学生判断物体是否处于二力平衡状态,若处于平衡状态,分析物体的受力情况,检验学生应用二力平衡知识解决问题的能力。
设计一些对比平衡力和相互作用力的题目,如给出几对力,让学生判断哪些是平衡力,哪些是相互作用力,加深学生对两者区别的理解。
(五)布置作业(5 分钟)
完成教材课后练习题中与二力平衡相关的题目。
观察生活中更多应用二力平衡知识的实例,选择一个实例详细分析其受力情况,并写成一篇短文,下节课与同学们交流分享。
五、教学反思
在教学过程中,实验探究二力平衡条件是关键环节,要确保学生能够顺利设计并完成实验,引导学生正确分析实验数据得出结论。对于二力平衡条件的应用和平衡力与相互作用力的区别,要多通过实例进行讲解和练习,让学生切实掌握。教学中要关注学生在实验和练习中的反馈,及时解答学生的疑问,调整教学节奏,以提高教学质量。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
学习目标
1.理解二力平衡的条件;
2.会判断物体在平衡力作用下的运动状态,或根据物体的运动状态,分析物体受力情况
3.知道一对平衡力与一对相互作用力的区别。
牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态,请思考:物体受力时,为什么也会处于静止状态或匀速直线运动状态?
将木块放在水平桌面上,木块处于静止状态,分析木块是否受力?
在水平表面上做匀速直线运动的小车,运动状态不变,小车是否受力?
物体的运动状态与物体所受的力之间有着怎样的关系呢?
物体不受力时
静止状态
匀速直线运动状态
运动状态不变
不存在
物体受力时
平衡状态
非平衡状态
静止状态
匀速直线运动状态
变速运动 等
探究活动1:
两个力的大小可能要_______
两个力的方向可能要_______
两个力可能要在________直线上
两个力应该在________物体上
猜 想
同一
相等
相反
一条
探究二力平衡的条件
实验:在两边盘子中放质量相等的砝码,使木块受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力。木块处于平衡(静止)状态。
改变木块的受力情况:
a、改变其中一边盘子的砝码的质量,使木块
受到的力大小不等。
b、将其中一边盘子的砝码移到另一边使木块
受到的力方向相同。
c、转动木块,使木块受的力不在同一直线上。
d、垂直于木块受力方向移动木块,使木块受的
力不在同一直线上且方向相同或不相同。
例2 [多选]如图为“探究二力平衡条件”的实验装置。关于这个实验的叙述错误的是( )
A. 应选用尽量粗糙的水平桌面
B. 调整两边托盘中所放钩码的数量,可以改变力的大小
C. 两边托盘中钩码的质量相等时,小车一定处于平衡状态
D. 可以用卡片代替小车,方便探究二力平衡的两个力是否需要作用在同一个物体上
AC
探究二力平衡的条件
步骤 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 是否作用在同一物体
1 不相等 相反 在同一条直线上 同一物体 改变
2 相等 相同 在同一条直线上 同一物体 改变
3 相等 相反 不在同一条直线上 同一物体 改变
4 相等 相反 在同一条直线上 不同物体 改变
结论:作用在同一物体上的
两个力,大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上,
这两个力就彼此平衡。
同体、等大、反向、共线
放在桌子上静止的花瓶,受到
竖直向下的重力和
桌面对它竖直向上的支持力 ,
二力平衡。
悬挂着的吊灯,受到 
竖直向下的重力 和 
吊线对它竖直向上的拉力,二力平衡。
二力平衡条件的应用
水平匀速运动的工件,受到  竖直向下的重力和 
吊钩对它竖直向上的拉力,二力平衡。
(2022春 曲阳县期末)如图所示,在“探究二力平衡的条件”时,选质量为10g的卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的重物,对卡片施加两个拉力。为探究这两个力满足什么条件才能平衡,则下列说法正确的是(  )
A.重物可以选用质量为10g的钩码
B.要使卡片处于平衡状态,卡片两侧的滑轮的高度一定相等
C.实验过程中,应该使卡片处于静止状态
D.为了研究一对平衡力是否必须作用在同一物体上,可以
将卡片进行旋转
C
例2
类型 平衡力 相互作用力
相同点 两个力大小 、方向 、作用在 条直线上
不同点 两个力作用在 物体上 两个力分别作用在
物体上
相等
相反
不同
同一
同一
针对放在水平桌面上的茶杯,分别找出一对平衡力和一对相互作用力
平衡力:杯子受到的重力和桌子对杯子的支持力
相互作用力:杯子对桌子的压力和桌子对杯子的支持力
(2023春 滦南县期中)物理课本静止放置在水平桌面上,
下列说法正确的是(  )
A.课桌所受的重力与地面对课桌的支持力平衡
B.物理课本对桌面的压力和物理课本受到的重力平衡
C.物理课本受到的重力与桌面对物理课本的支持力平衡
D.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力平衡
C
例3
合力
几个力共同作用在一个物体上时,它们的作用效果可以用
一个力来代替,这个力称为那几个力的合力
1. 同一直线上方向相同的两个力的合力:
2. 同一直线上方向相反的两个力的合力:
3. 一对平衡力的合力为0
F=F1+F2,合力的方向与两个分力的方向相同。
F=F1-F2(F1>F2),合力的方向与较大的分力的方向相同。
1.下列情况中,二力平衡的是( )
D
2、下列物体中,受到平衡力作用的是(   )
A、正从地面腾空而起的火箭    
B、竖直向上抛出的石子
C、沿光滑斜坡越滚越快的小球
D、在水平直路上匀速行驶的汽车
D
3.起重机的钢丝绳吊着重物,请比较:在重物静止时,重物匀速上升时,重物匀速下降时,钢丝绳对重物的拉力大小,则( )
A.重物匀速上升时,拉力最大
B.重物静止时,拉力最大
C.重物匀速下降时,拉力最大
D.上述三种情况,拉力一样大

D
4.跳伞运动员从高空竖直下落过程中,开始阶段速度越来越大,则此时他所受空气阻力 重力,后来匀速下落,此时所受空气阻力 重力。(均填“ > ”“ < ”或“ = ”)
<
=
知识点1 物体的平衡状态
1.下列物体中,处于平衡状态的是(  )
A.正在腾空而起的火箭
B.自由竖直下落的石子
C.沿光滑斜面下滑的木块
D.在平直轨道上匀速直线行驶的火车
D
基础过关
3
2
1
知识点2 探究二力平衡的条件
2.如图甲所示的是小明探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)当小车处于静止状态或      状态时,水平方向上小车受到的两个力是相互平衡的。
(2)图乙是同组小红设计的实验装置,你认为装置   (选填“甲”或“乙”)更科学。原因是___________________________________
__________________________________________________________。
匀速直线运动
3
2
1

甲装置可以减小摩擦力对实验的影响或(乙
装置木块与桌面间的摩擦力较大,对实验的影响较大)
(3)小明实验中发现两边的托盘中砝码质量不相等时小车运动,砝码质量相等时小车静止,这说明二力平衡的一个条件是  。
(4)小明想探究二力平衡时两个力是否在同一直线上,如图甲所示,保持两托盘里砝码的质量相等,他接下来的操作是
_________________________ __________________。
大小相等
3
2
1
将小车扭转一定角度,松手后观察小车是否能保持平衡状态
知识点3 二力平衡和力的相互作用
3. 【立德树人·自强不息】2023年5月21日,中国羽毛球队发扬永不放弃、顽强拼搏的团队精神,第十三次捧起苏迪曼杯,在比赛过程中,下列说法正确的是 (  )
A.羽毛球受到球拍的作用力一定大于羽毛球对球拍的作用力
B.被高高捧起的苏迪曼杯一定受到平衡力
C.在空中飞行的羽毛球一定受到平衡力
D.静止在场地上的羽毛球受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力
B
3
2
1
4.如图所示的是各物体的受力情况,可能处于静止状态的是(  )
B
能力突破
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5.【核心素养·科学思维】 在下列事例中,物体受平衡力作用的是 (  )
A.原来静止的火车开出站台
B.小孩乘坐摩天轮匀速转动
C.熟透的苹果从树上落下
D.人站在自动扶梯上匀速斜向上运动
D
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6.运动员手举杠铃保持静止时,下列属于一对平衡力的是(  )
A.运动员对杠铃的作用力和杠铃所受的重力
B.杠铃对运动员的作用力和杠铃所受的重力
C.运动员对杠铃的作用力和地面对运动员的支持力
D.运动员对杠铃的作用力和杠铃对运动员的作用力
A
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7. 【核心素养·科学思维】小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
B.自行车和钩码的总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车对绳的拉力与钩码的重力是一对平衡力
B
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8. 如图为一辆轿车启动时速度与时间的关系图象。则轿车在启动过程中(  )
A.轿车的牵引力总是等于阻力
B.轿车启动后受到的阻力越来越小
C.在15~25 s时间段内,轿车的牵引力大于阻力
D.在5~10 s时间段内,轿车的牵引力大于阻力
D
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9. 【易错题】如图所示,用不可伸缩的细线系着一个小球,让小球在竖直平面来回摆动,下列说法正确的是(  )
A.小球在由最高点摆到最低点的过程中,速度逐渐变小
B.小球在运动过程中,若所受的外力全部消失,小球将做匀速圆周运动
C.小球摆到最低点C点时,如果一切外力都消失,小球将做匀速直线运动
D.小球在最高点A点和B点的速度为零,故小球在A点和B点处于平衡状态
C
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10.小明乘坐垂直电梯上楼的过程分为加速上升、匀速上升和减速上升三个阶段,这三个阶段中(  )
A.电梯对人的支持力和人所受的重力一定相等
B.人对电梯的压力和人所受的重力一定相等
C.电梯对人的支持力和人对电梯的压力一定相等
D.以上选项均正确
C
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11. 【立德树人·文化自信】如图所示的“试弓定力”出自我国古代科技著作《天工开物》。图中涉及多个力,其中是一对平衡力的是(  )
A.弓对重物的拉力与重物的重力
B.秤砣的重力与重物的重力
C.杆秤对弓的拉力与弓对杆秤的拉力
D.人的重力与人对杆秤的拉力
A
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12.【2023 衡水模拟】在“探究二力平衡的条件”的实验中,老师的演示实验是在水平桌面上进行的,如图甲所示。坐在教室后排的小明发现实验可见度小,不利于观察实验现象,同时实验也有不足。所以设计了如图乙所示的实验装置,将实验改成竖直方向进行。
(1)小明将小车换成质量很轻的小卡片,其目的是
  。
排除自身所受重力对实验的影响
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(2)将小卡片上的两根细线跨放在A、B两个滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当小卡片平衡时,从钩码的质量看,小卡片两边所受的拉力    。
(3)实验中保持F1和F2的大小相等,用手将小卡片扭转一个角度,松手后,小卡片   ,说明                    。
相等
转动
作用在同一直线上的力才能实现二力平衡
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二力平衡
平衡状态
探究二力平衡的条件
二力平衡条件的应用
静止
匀速直线运动
同体、等大、反向、共线
同一直线上力的合成
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业
谢谢观看!

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