初中物理滬科版（2024）八年級全冊（2024）第三節(jié) 二力平衡優(yōu)質(zhì)教學(xué)課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

1.知道二力平衡條件，能運(yùn)用力與平衡的知識，分析物體的受力情況，判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)；2.能欣賞力與平衡之美。
能利用學(xué)習(xí)的新知識解決以前學(xué)習(xí)中的問題，能體會對知識的掌握是不斷深入的。
看一看想一想分析靜止在水平桌面上的杯子、勻速直線行駛的汽車等物體的受力情況和運(yùn)動狀態(tài)？我們不難發(fā)現(xiàn)：在一定條件下，物體即使在受到外力作用時(shí)也能保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
這是否和牛頓第一定律有些矛盾呢？其實(shí)并不矛盾，這涉及力的平衡問題。本節(jié)將學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)容。
一平衡狀態(tài) 1.平衡狀態(tài)及平衡力：（1）概念：物理學(xué)中，把物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。物體如果在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力就互稱為平衡力。
一平衡狀態(tài) 1.平衡狀態(tài)及平衡力：（2）受平衡力的物體保持平衡狀態(tài)的原因：上述的杯子和汽車雖然都受到了力，但所受力是平衡力，改變物體運(yùn)動狀態(tài)的作用效果相互抵消，因而能保持靜止或勻速直線運(yùn)動的平衡狀態(tài)。
一平衡狀態(tài) 1.平衡狀態(tài)及平衡力：（3）判斷物體是否受到平衡力的方法：看物體是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。例如，棲息在枝條上的小鳥靜止時(shí)，它受到的重力和支持力是一對平衡力；
一平衡狀態(tài) 1.平衡狀態(tài)及平衡力：（3）判斷物體是否受到平衡力的方法：看物體是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。例如，跳傘運(yùn)動員在某段時(shí)間內(nèi)能勻速下降，是因?yàn)檫\(yùn)動員和降落傘作為整體受到的重力和空氣阻力是一對平衡力；
一平衡狀態(tài) 1.平衡狀態(tài)及平衡力：（3）判斷物體是否受到平衡力的方法：看物體是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。例如，梵凈山上的“蘑菇石”屹立不倒也是因?yàn)槭艿狡胶饬Φ淖饔谩?br/>二二力平衡的條件 1.提出問題：兩個(gè)力平衡時(shí)，這兩個(gè)力的大小、方向有什么關(guān)系？下面，我們通過實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件。
二二力平衡的條件 2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖，向質(zhì)量相等的兩個(gè)托盤中分別加入適量砝碼，使紙板 M在水平方向上受兩個(gè)力的作用。分別改變這兩個(gè)力的大小、方向、是否一線（通過扭轉(zhuǎn)紙板實(shí)現(xiàn)）和是否同體（把紙板剪開）觀察紙板在什么條件下會保持靜止?fàn)顟B(tài)不變。
二二力平衡的條件 3.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在兩邊的托盤里分別放上質(zhì)量相等和不等的砝碼，觀察紙板的運(yùn)動情況怎樣的？（2）把紙板轉(zhuǎn)動一小角度，此時(shí)作用在紙板上的兩個(gè)力是否還在一條直線上？松手后，紙板怎樣運(yùn)動？
二二力平衡的條件 3.實(shí)驗(yàn)步驟：（3）將連接紙板右側(cè)托盤的細(xì)線掛于掛在紙板左側(cè)掛鉤處，使二力的方向同時(shí)向左，觀察紙板的運(yùn)動情況。（4）把紙板用剪刀從中間剪開后，觀察紙板會怎樣運(yùn)動？
二二力平衡的條件 4.實(shí)驗(yàn)記錄表：
二二力平衡的條件 5.分析論證：大量研究表明：二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反，并且作用在同一條直線上。（同體、等大、反向、一線）
二二力平衡的條件請觀看視頻：
二二力平衡的條件 6.交流評估：（1）該方案以紙板為研究對象，是為了減小摩擦給實(shí)驗(yàn)帶來的誤差。（2）定滑輪的作用：改變力的方向。（3）用紙板的不利方面：紙板受重力作用，因此對實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有影響，所以紙板越輕越好。
三二力平衡的應(yīng)用 1.求力的大小和判斷力的方向：物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，已知一個(gè)力的大小和方向，我們可以根據(jù)二力平衡條件可以求另一個(gè)力的大小和方向。
三二力平衡的應(yīng)用 1.求力的大小和判斷力的方向：（1）“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)：當(dāng)木塊保持勻速直線運(yùn)動時(shí)，它受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，兩個(gè)力大小相等、方向相反，所以從彈簧測力計(jì)的示數(shù)就可知摩擦力的大小。
三二力平衡的應(yīng)用 1.求力的大小和判斷力的方向：（2）“探究重力與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：當(dāng)物體靜止時(shí)，它受到的拉力和重力是一對平衡力，兩個(gè)力大小相等、方向相反，所以從彈簧測力計(jì)的示數(shù)就可知重力力的大小。
三二力平衡的應(yīng)用 1.求力的大小和判斷力的方向：（3）靜止在水平面上的物體：當(dāng)物體靜止時(shí)，它受到的支持力和重力是一對平衡力，兩個(gè)力大小相等、方向相反，所以所以支持力的大小等于物體重力的大小 F=G，支持力的方向豎直向上。
三二力平衡的應(yīng)用 2.判斷物體的運(yùn)動狀態(tài) 已知物體的受力情況，可以二力平衡條件，來判定物體是否受平衡力，是否處于平衡狀態(tài)（物體靜止或做勻速直線運(yùn)動）。（1）以在水平木板上運(yùn)動的木塊為例：
三二力平衡的應(yīng)用 2.判斷物體的運(yùn)動狀態(tài) （1）以在水平木板上運(yùn)動的木塊為例：木塊在水平方向上受到彈簧測力計(jì)的拉力F和木板對它的摩擦力f。 ①若拉力等于阻力，則二力平衡，木塊向右做勻速直線運(yùn)動； ②若拉力大于阻力，二力不平衡，木塊向右做加速直線運(yùn)動； ③若拉力小于阻力，二力不平衡，木塊向右做減速直線運(yùn)動。
三二力平衡的應(yīng)用 3.確定物體重心利用二力平衡特點(diǎn)，可以找不規(guī)則物體的重心。
三二力平衡的應(yīng)用 3.確定物體重心：（1）用支撐法確定重心：如圖：把湯匙放在手指上，仔細(xì)調(diào)節(jié)支撐湯匙的支點(diǎn)，使其在手指上平衡，由此可確定湯匙的重心就在過支點(diǎn)的豎直線上。
三二力平衡的應(yīng)用 3.確定物體重心：（2）用懸掛法確定重心：如圖所示，將薄板用細(xì)線懸掛起來，靜止后，過懸掛點(diǎn)A畫一條沿細(xì)線方向的線段AB；然后換一個(gè)懸掛點(diǎn)，再次靜止懸掛，用同樣的方法畫出線段CD。AB和CD的交點(diǎn)E，就是薄板的重心。
科學(xué)書屋雜技藝術(shù)中的平衡雜技表演中的走鋼絲、女子排椅等節(jié)目，體現(xiàn)了傳統(tǒng)雜技的“驚、險(xiǎn)、奇、新、美”，很好地應(yīng)用了平衡知識。演員在表演這些節(jié)目時(shí)，需要小心調(diào)整自己的重心位置，使重力作用線通過支撐面。這樣，演員及使用的器具在重力和支持力的作用下就能處于平衡狀態(tài)。
1.平衡狀態(tài)：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)。2.平衡力：物體如果在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力就互稱為平衡力。
1.二力平衡條件：同體、等大、反向、一線。2.二力平衡的應(yīng)用：A.求力的大小和判斷力的方向;B.判斷物體的運(yùn)動狀態(tài);C.確定物體重心。3.判斷二力平衡的方法:看物體是否處于平衡狀態(tài)。
【例題1】贛劇是江西省地方戲曲劇種之一、如圖所示，某贛劇演員在水平舞臺上站立不動時(shí)，她受到的重力與舞臺對她的支持力是一對，其中支持力的方向是。
【解析】[1][2]演員站立不動時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到豎直向下的重力，舞臺對她豎直向上的支持力，兩個(gè)力作用在同一物體上、方向相反、大小相等，在同一條直線上，是一對平衡力。
答案：平衡力豎直上下
【例題2】“無人機(jī)”送快遞是低空經(jīng)濟(jì)的一種重要形式．無人機(jī)起飛時(shí)，吹向下方的風(fēng)量增加，使無人機(jī)上升的力的施力物體是；若無人機(jī)下方用一根繩子懸掛快遞，不考慮空氣阻力，則在無人機(jī)斜向右上方勻速直線飛行過程中，懸掛重物的繩子（選填“會”或“不會”）偏離豎直方向。
【解析】[1]無人機(jī)上升時(shí)向下吹風(fēng)，無人機(jī)對空氣的力向下，由于力的作用是相互的，則無人機(jī)受到向上的空氣的作用力，所以使無人機(jī)上升的力的施力物體是空氣。[2]無人機(jī)斜向上做勻速直線運(yùn)動時(shí)，下方的重物和無人機(jī)相對靜止，則下方的重物同樣做勻速直線運(yùn)動，可知重物處于平衡狀態(tài)，受平衡力的作用，重物受重力和細(xì)線的拉力，由二力平衡可知，細(xì)線的拉力和重力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，因重力的方向?yàn)樨Q直向下，可知細(xì)線不會偏離豎直方向。
【答案】空氣不會
【例題3】下列情形中，松手后紙片還能保持平衡的是（　?。〢． B． C． D．
【解析】A．紙片兩端通過細(xì)線繞過定滑輪各放兩個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，紙片兩端受到的兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個(gè)物體上，是一對平衡力，紙片能保持平衡狀態(tài)，故A符合題意；B．紙片兩端通過細(xì)線繞過定滑輪各放兩個(gè)和一個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，紙片兩端受到的兩個(gè)力的大小不相等，即兩個(gè)力的大小不相等、方向相反、作用在同一條直線上，所以不是一對平衡力，紙片不能保持平衡狀態(tài)，故B不符合題意；C．紙片兩端通過細(xì)線繞過定滑輪各放兩個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，但紙片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，紙片兩端受到的兩個(gè)力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一條直線上，不是一對平衡力，紙片不能保持平衡狀態(tài)，，故C不符合題意；D．紙片兩端通過細(xì)線繞過定滑輪各放兩個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，但用剪刀把紙片剪成兩段，紙片兩端受到的兩個(gè)力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一個(gè)物體上，不是一對平衡力，紙片不能保持平衡狀態(tài)，故D不符合題意。
【答案】 A
【例題4】在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案。小張同學(xué)認(rèn)為乙方案更合理，理由是乙方案中使用小車時(shí) 對實(shí)驗(yàn)的影響更小，可以忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們認(rèn)定小車在水平方向受力平衡，所依據(jù)的現(xiàn)象是小車。
【解析】[1]乙裝置更加合理，是因?yàn)閷⒛緣K改為小車，將滑動摩擦力變?yōu)闈L動摩擦力，大大減小了摩擦，減小了摩擦力對實(shí)驗(yàn)的影響。[2]當(dāng)小車處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，小車處于平衡狀態(tài)，所以可以認(rèn)定小車在水平方向受力平衡。
【答案】摩擦力靜止
【例題5】圖甲是某的吊廂隨鋼索向下方做勻速直線運(yùn)動的情景，圖乙是吊廂及吊廂內(nèi)物體的簡圖。請畫出物體所受力的示意圖（力的作用點(diǎn)畫在物體的重心O上）。
【解析】對物體受力分析可知，物體受到豎直向下的重力G和豎直向上的轎廂對物體的支持力FN，且物體做勻速直線運(yùn)動，處于受力平衡狀態(tài)，若轎廂對物體有水平方向的摩擦力，則此時(shí)物體A在水平方向?qū)⑹芰Σ黄胶?，故可知物體受到豎直向下的重力G和豎直向上的轎廂對物體A的支持力FN，兩個(gè)力大小相等，方向相反。

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