资源简介

(共48张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：7.3 二力平衡
副标题：平衡状态下的力的关系
学科：物理
适用年级：八年级
教材版本：人教版
幻灯片 2：学习目标
理解平衡状态的概念，知道物体在什么情况下处于平衡状态。
掌握二力平衡的条件，能准确判断两个力是否为平衡力。
理解二力平衡时物体的运动状态，明确二力平衡与力的合成的关系。
能运用二力平衡的知识分析生活中的平衡现象，解决实际问题。
通过实验探究二力平衡的条件，培养观察、分析和归纳能力。
幻灯片 3：引入 - 生活中的平衡现象
展示图片：静止在桌面上的书本、匀速直线行驶的汽车、悬挂在天花板上的吊灯、匀速上升的气球。
提问：这些物体都处于怎样的运动状态？它们是否受到力的作用？如果受到力的作用，这些力之间存在怎样的关系？今天我们就来学习二力平衡，探究物体在平衡状态下力的特点。
幻灯片 4：平衡状态
定义：物体在力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态，叫做物体处于平衡状态。
两种表现形式：
静止状态：物体的速度为零，且保持静止。例如，放在桌面上的课本、停在路边的自行车。
匀速直线运动状态：物体的速度大小和方向都不发生改变。例如，在平直轨道上匀速行驶的列车、在空中匀速下落的雨滴。
注意事项：
平衡状态是指物体的运动状态不变，即速度大小和方向都不变。
物体处于平衡状态时，可能不受力（理想情况），也可能受到平衡力的作用。
幻灯片 5：二力平衡的概念
定义：物体在两个力的作用下，如果保持静止状态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。
受力分析：当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时，这两个力就是一对平衡力。例如，静止在桌面上的书本受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，这两个力就是一对平衡力。
与力的合成的关系：二力平衡时，两个力的合力为零，即这两个力的作用效果相互抵消，等效于物体不受力。
幻灯片 6：实验探究 - 二力平衡的条件
实验目的：探究作用在同一物体上的两个力满足什么条件时，物体才能处于平衡状态。
实验器材：两端带滑轮的木板、小车、细线、钩码、托盘。
实验设计：
在木板两端的滑轮上系上细线，细线的另一端分别挂托盘，小车放在木板中间，通过细线受到两个水平方向的拉力。
改变托盘内钩码的数量，观察小车在什么情况下静止，什么情况下运动。
调整细线的方向，使两个拉力不在同一直线上，观察小车的运动状态。
将两个拉力作用在不同的物体上（如两辆小车上），观察物体的运动状态。
实验步骤与现象：
当两个托盘内钩码数量不等时，小车会向拉力大的一侧运动，不处于平衡状态。
当两个托盘内钩码数量相等时，小车保持静止，处于平衡状态。
当两个拉力大小相等但方向不相反时，小车会转动或运动，不处于平衡状态。
当两个拉力大小相等、方向相反但不在同一直线上时，小车会转动，不处于平衡状态。
当两个拉力作用在不同物体上时，物体不能保持平衡状态。
幻灯片 7：二力平衡的条件
条件总结：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。
关键词解析：
同体：两个力必须作用在同一个物体上。例如，人推桌子时，人对桌子的推力和桌子对人的反作用力，不是作用在同一物体上，不属于平衡力。
等大：两个力的大小必须相等。例如，静止的书本受到的重力和支持力大小相等。
反向：两个力的方向必须相反。例如，重力竖直向下，支持力竖直向上，方向相反。
共线：两个力必须作用在同一条直线上。例如，水平面上的物体受到的拉力和摩擦力在同一直线上。
记忆口诀：同体、等大、反向、共线。
幻灯片 8：二力平衡与相互作用力的区别
相同点：大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
不同点：
受力物体不同：二力平衡的两个力作用在同一物体上；相互作用力的两个力作用在两个不同物体上。
力的性质不同：二力平衡的两个力可以是不同性质的力（如重力和支持力）；相互作用力的两个力是同种性质的力（如都是弹力或都是摩擦力）。
力的效果不同：二力平衡时，物体处于平衡状态，合力为零；相互作用力对两个物体分别产生作用效果，不能相互抵消。
实例对比：
二力平衡：静止的电灯受到的重力（地球对电灯的力）和拉力（电线对电灯的力），作用在电灯上。
相互作用力：电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力，分别作用在电线和电灯上。
幻灯片 9：二力平衡条件的应用
根据平衡状态判断力的关系：如果物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则物体受到的两个力一定是平衡力，满足等大、反向、共线、同体的条件。例如，匀速行驶的汽车在水平方向受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等。
根据力的关系判断运动状态：如果物体受到的两个力是平衡力，则物体一定处于平衡状态，即保持静止或匀速直线运动。例如，物体在水平方向受到大小相等、方向相反的两个力，物体将保持原来的运动状态不变。
计算未知力的大小：利用二力平衡条件，已知一个力的大小，可以求出另一个力的大小。例如，静止在桌面上的物体受到的重力为 5N，则桌面对物体的支持力也为 5N。
幻灯片 10：生活中的二力平衡实例分析
静止状态下的二力平衡：
悬挂的吊灯：受到竖直向下的重力\(G\)和竖直向上的拉力\(F\)，\(G=F\)，二力平衡，吊灯静止。
放在桌面上的杯子：受到竖直向下的重力\(G\)和竖直向上的支持力\(F_N\)，\(G=F_N\)，二力平衡，杯子静止。
匀速直线运动状态下的二力平衡：
匀速行驶的自行车：在水平方向受到向前的牵引力\(F\)和向后的摩擦力\(f\)，\(F=f\)，二力平衡，自行车匀速运动。
匀速上升的热气球：在竖直方向受到向上的浮力\(F_浮\)和向下的重力\(G\)，\(F_浮=G\)，二力平衡，热气球匀速上升。
展示图片：对应实例的受力分析示意图，标注力的大小和方向关系。
幻灯片 11：二力平衡的解题步骤
步骤详解：
确定研究对象：明确分析哪个物体的受力情况。
判断运动状态：确定物体是否处于平衡状态（静止或匀速直线运动）。
分析受力情况：找出物体受到的两个力，明确力的方向。
应用平衡条件：根据二力平衡的条件（同体、等大、反向、共线），判断两个力是否平衡，或计算力的大小。
得出结论：根据分析结果得出结论。
示例：一个重 10N 的物体在水平桌面上匀速直线运动，受到的摩擦力为 2N，求物体受到的拉力大小。
研究对象：水平桌面上的物体。
运动状态：匀速直线运动，处于平衡状态。
受力分析：水平方向受到拉力\(F\)和摩擦力\(f\)。
平衡条件：\(F=f=2N\)。
结论：物体受到的拉力大小为 2N。
幻灯片 12：课堂小练习 1 - 二力平衡的判断
题目：下列情况中，属于二力平衡的是（ ）
A. 静止在桌面上的书，受到的重力和书对桌面的压力
B. 沿直线匀速行驶的汽车，受到的牵引力和阻力
C. 用手推桌子，桌子没动，手对桌子的推力和桌子对手的反作用力
D. 站在水平地面上的人，受到的重力和人对地面的压力
答案：B
解析：A 中两个力作用在不同物体上，不是平衡力；B 中牵引力和阻力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、共线，且汽车匀速运动，是平衡力；C 中两个力作用在不同物体上，是相互作用力；D 中两个力作用在不同物体上，不是平衡力。
幻灯片 13：课堂小练习 2 - 二力平衡条件的应用
题目：一个物体在水平方向受到两个力的作用，\(F_1=15N\)，\(F_2=15N\)，物体处于静止状态，则这两个力的关系是______，它们的合力为______\(N\)。
答案：二力平衡；0
解析：物体静止，处于平衡状态，两个力大小相等、方向相反、共线、同体，是平衡力，合力为 0。
幻灯片 14：课堂小练习 3 - 二力平衡的计算
题目：一辆重为\(5000N\)的汽车在平直公路上匀速行驶，受到的阻力是车重的 0.02 倍，求汽车受到的牵引力大小。
答案：100N
解析：汽车匀速行驶，牵引力\(F\)与阻力\(f\)是平衡力，\(f=0.02G=0.02×5000N=100N\)，所以\(F=f=100N\)。
幻灯片 15：课堂总结
平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。
二力平衡条件：同体、等大、反向、共线，四个条件缺一不可。
二力平衡特点：平衡力的合力为零，物体运动状态不变。
与相互作用力的区别：关键在于是否作用在同一物体上。
应用方法：根据平衡状态判断力的关系，或根据力的关系判断运动状态，计算未知力大小。
幻灯片 16：课后作业布置
完成课本上关于二力平衡的练习题。
分析下列物体是否处于平衡状态，受到的力是否为平衡力：
静止在斜面上的木块。
匀速转弯的汽车。
悬挂在天花板上的电风扇（静止）。
设计一个实验，验证二力平衡的 “同体” 条件，写出实验方案和现象分析。
观察生活中 5 个二力平衡的实例，画出受力示意图，并标注力的大小关系（可估算）。
2024沪科版物理八年级全册
7.3二力平衡
第七章 力与运动
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
会通过实验探究二力平衡的条件。(重点）
02
知道受力平衡，知道什么是多力平衡和二力平衡。
01
能用二力平衡解决实际问题。（难点）
03
学习目标
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
？
知识回顾
它们分别受到哪些力的作用
G
F
G
F浮
G
F浮
G
F
静止的电灯
静止的轮船
匀速上浮的潜水艇
匀速降落的运动员
它们各处于怎样的状态
知识回顾
2.平衡力：物体如果在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力就互称为平衡力。
1.平衡状态
匀速直线运动状态
静止状态
二力平衡
支持力
重力
支持力和重力是平衡力，书处于二力平衡状态。
阻力
重力
阻力和重力是平衡力，跳伞人处于二力平衡状态。
那么二力平衡的条件是什么呢？
二力平衡
二力平衡的条件
实验探究
探究二力平衡的条件
静止的水杯
匀速直线
行驶的汽车
G
F支
F牵=f
F支=G
F支=G
知识点一
平衡状态
1.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。
2.物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态。
二力平衡
只受两个力
G
F牵
f
F支
静止或匀速直线运动
3.物体是否受平衡力的判断
物体的
运动状态
变速运动
物体受力平衡或理想情况下物体不受力
物体受力不平衡
处于平衡状态的物体受到的力一定是平衡力，物体受力平衡时，也一定处于平衡状态。
图(a)
静止站立的小鸟
图(b)
匀速下降的跳伞运动员
梵净山上的蘑菇石
升空的火箭
G
F支
G
F阻
G
F支
G
F推
图(c)
图(d)
图中的物体，它们的受力情况和运动状态是什么样的？
F支=G
F阻=G
F推＞G
F支=G
二力平衡具体需要什么条件？
【提出问题】
探究二力平衡的条件
作用在物体上的两个力满足什么条件，物体受力才会平衡
【猜想假设】
二力可能大小相等、方向相反、作用在同一直线上
【实验器材】
两端带定滑轮的水平木板、纸板、砝码、细线、两个托盘
知识点二
二力平衡的条件
做
中
学
实验序号 纸板所受两个力的大小 纸板所受两个力的方向 纸板所受两个力是否在同一直线上 所受两个力是否在同一纸板上 纸板是否平衡
1 相等 相反 是 是 是
2 不相等 相反 是 是 否
3 相等 相反 否 是 否
4 相等 相同 是 是 否
5 相等 相反 是 否 否
【实验记录】
比较实验1、2：___________________________________________
比较实验1、3：___________________________________________
比较实验1、4：___________________________________________
比较实验1、5：___________________________________________
【分析论证】
当两侧拉力大小相等时，纸板才能平衡。
当两侧拉力在同一直线上时，纸板才能平衡。
当两侧拉力方向相反时，纸板才能平衡。
当两侧拉力作用在同一物体上时，纸板才能平衡。
结 论
同体、等大、反向、共线
F1
F2
F1=F2
二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上。
例1 [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砝码的质量，可以改变力的大小
C. 两边托盘中砝码的质量相等时，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
1.判断物体的运动状态:
当物体只受到两个力的作用
二力平衡
二力不平衡
静止状态
匀速直线运动状态
运动状态改变
f
F推
F推=f
箱子保持静止状态
F推>f
箱子运动状态改变
知识点三
二力平衡条件的应用
如果物体受两个力的作用，且保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力一定是一对平衡力，知道其中一个力的大小和方向，可以确定另外一个力的大小和方向。
2.求解力的大小和方向:
应用 图示 分析
用弹簧测力计测量滑动摩擦力 水平匀速拉动木块时，木块处于平衡状态，滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，即f=F
用弹簧测力计测量重力 重物处于静止状态时，其重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，即 G=F
例2 某建筑工地用起重机吊货物，货物在钢绳的拉力作用下会经历匀速上升、空中悬停、匀速下降过程。此过程中，钢绳的拉力分别为F1、F2、F3 ，不计空气阻力，则( )
A. F1 = F2 = F3 B. F1 > F3 > F2
C. F1 > F2 > F3 D. F1 < F2 < F3
A
平衡力与相互作用力的比较
点击画面观看
平衡力 相互作用力
相同点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上 不同点 作用对象 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上
力的性质 不一定相同 一定相同
作用时间 没有时间关系 同时产生，同时消失
作用效果 使物体保持平衡状态 一般产生不同的作用效果
示意图
平衡力与相互作用力的比较
静止在水平地面上的物体所受重力G与支持力F是一对平衡力
水平地面上物体对地面的压力F'与地面对物体的支持力F是一对相互作用力
例3 如图所示，状状用沿水平方向的力推着小车在平直道路上匀速前进。下列说法正确的是( )
A. 小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对平衡力
B. 小车受到的重力与地面对小车的支持力是一对相互作用力
C. 小车受到的重力与小车对地面的压力是一对相互作用力
D. 小车受到的水平方向的推力与小车受到的阻力是一对平衡力
D
请在图中画出静止在水平桌面上的杯子受力的示意图，并与同学比较结果。
如果杯子所受的重力是 5 N，你能判断桌面对它的支持力大小是多少吗？为什么？
物理聊吧
处于静止状态的杯子
杯子受到重力和支持力的共同作用处于平衡状态，所以重力和支持力是一对平衡力，F=G= 5 N。
G
F
杂技艺术中的平衡
杂技表演中的走钢丝、女子排椅等节目，体现了传统杂技的“惊、险、奇、新、美”，很好地应用了平衡知识。演员在表演这些节目时，需要小心调整自己的重心位置，使重力作用线通过支撑面。这样，演员及使用的器具在重力和支持力的作用下就能处于平衡状态。
科学书屋
走钢丝
女子排椅
平衡力和平衡状态
1. 2024年5月3日，我国成功发
射“嫦娥六号”月球探测器。在“嫦娥六号”
进入如图所示的环月轨道绕月飞行的过
非平衡
程中(图中“·”代表“嫦娥六号”)，其受到________(填“平衡”或
“非平衡”)力作用。
2.[2024·芜湖期末] 下列是有关物体运动状态的描述，其中物
体处于平衡状态的是( )
C
A.匀速转弯的汽车 B.加速奔跑的小鹿
C.停在地上的足球 D.抛在空中到最高点的铅球
探究二力平衡条件
3.小非同学实验“探究二力平衡条件”。
【实验思路】
在物体上施加两个力使物体平衡，分析这两个力之间的关系。
【实验过程】
将系于轻质小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，
在细线的两端挂上等质量的钩码，如图甲所示，此时小卡片
保持静止。
(1)实验中要选择______(填“较轻”或
“较重”)的小卡片做实验。在图甲中，
当小卡片处于______状态或匀速直线
较轻
静止
运动状态时，我们认为它受到的力是平衡力。
(2)实验过程中，小非在右侧加挂了一个钩码，由静止释放卡
片发现卡片向右加速运动，由此可以得到二力平衡的一个条
件是：相互平衡的两个力必须__________。
大小相等
(3)小非将图甲中卡片旋转一定角度，如图乙所示，松手后发
现卡片又恢复图甲原状。这说明两个力必须作用在________
_____，物体才能平衡。
同一直线上
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在如
图甲所示的情况下，小非下一步的操作是________________
_______。
把小卡片剪成左右两半
二力平衡条件的应用
4.如图所示的情景中，属于二力平衡的是( )
C
A. B. C. D.
5.[2024·亳州期末改编] “玉兔二号”月球车登月前，在水平地
面上进行测试时，月球车匀速行驶，月球车的质量为 ，
若车受到的阻力为车重的，则月球车的牵引力为_____ 。
月球车受到的重力和________是一对平衡力。取
270
支持力
6.如图，在用弹簧测力计测量物体重力活动中：
(1)弹簧测力计的示数实际表示物体对弹簧的拉力大小，
而这个力与弹簧对物体的拉力是一对____________
(填“平衡力”或“相互作用力”)。
相互作用力
(2)物体的重力与弹簧对物体的拉力是一对________
(填“平衡力”或“相互作用力”)，不管是相互作用力还是
平衡力大小都 ______，所以物体的重力大小与物体对弹
簧的拉力大小相等。
平衡力
相等
作用在不同物体上； 作用在同一物体上。
2星题 情境应用
7. 小明将新买的质量为 的鞋子
平放在桌面上，将弹簧测力计水平调零后，试
着水平向右拉动鞋子，结果没有拉动，如图所
变大
示，此时，测力计对鞋子的拉力为_____ ，此时鞋子受到的
摩擦力是_____ ；若将拉力增大，但鞋子依然没有动，则桌
面对鞋子的摩擦力将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
8.[2024·六安期末] 一位质量为的消防战士穿着
的装备沿着竖直滑杆匀速下滑，下滑过程中，他受到的摩擦
力是_______ ；若消防战士下滑到地面后立即匀速向上爬杆，
则此时他受到的摩擦力大小是_______ ，方向是_________。
取
竖直向上
9.如图所示，小明握住重为 的柱状玻璃杯使其始终竖直静
止在空中。此时杯子所受摩擦力大小为___ ；喝掉部分水，
杯子所受到的摩擦力将______。
5
变小
10. ［立德树人·五育并举］如图
所示，体育课上老师让学生做深蹲训练，当
一名学生正蹲在操场的水平地面上静止时，
在不调整重心的情况下，若她此时抬起右脚，
不能
重力和支持力不在同一直线上，受力不平衡
该学生 ______(填“能”或“不能”)保持静止不动，原因是
________________________________________。
11.[2024·福建中考] 在图中，画出静止在水平冰面上冰壶的
受力示意图。( 点为力的作用点)
(第11题)
解：如图所示。
正确画出重力示意图；正确画出支持力示意图;重
力和支持力长短必须相等。
(第12题)
12.[2024·阜阳二模] 如图所示，龙年春晚
舞蹈《锦鲤》的演员通过绳索悬停于空中，
此时( )
B
A.演员对绳索的拉力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
B.演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
C.演员受到的重力与演员对绳索的拉力是一对相互作用力
D.演员受到的重力与地球对演员的吸引力是一对相互作用力
13.[2024·阜阳模拟] 周末小红帮妈妈晒
被子，被子放在如图所示的支架上。支
架的重力为，支架对地面的压力为 ，
被子的重力为 ，地面对支架的支持力
C
A.与是一对相互作用力 B.与 是一对平衡力
C.与是一对平衡力 D.与 的合力为零
为，支架对被子的支持力为 。下列说法正确的是( )
3星题 思维提升
14.[2024·合肥期中] 如图,和
两个材料相同的正方体分别以
①、②、③三种方式放置在相
同的水平桌面上做匀速直线运动，其速度关系是
。则三种情况下推力、、 的大小关系为
_____________。
对整体分析，整体
的重力相同，对桌面的压力
相同，材料相同，则与桌面
的接触面的粗糙程度相同，
整体受到的摩擦力是相同的，整体做匀速直线运动，则推力
和摩擦力是一对平衡力，大小相等。
二力平衡
平衡状态
二力平衡条件
二力平衡的应用
匀速直线运动状态
静止状态
大小相等
作用在同一物体上
作用在同一条直线上
方向相反
求解力的大小和方向
判断物体的运动状态
同体、等大
反向、共线
谢谢观看！

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