苏科版（2024）八年级下册（2024）一、二力平衡优秀教学课件ppt

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走进游乐场，你可以感受到过山车的惊险和刺激。它时而爬坡减速，时而俯冲加速，时而在弯曲轨道上翻转，过山车的运动为什么能如此变化多端?运动与力到底有怎样的关系?
①他们分别受到了哪些力的作用？②这些物体分别处于什么运动状态？
自然界中，物体的运动和受力情况大多是复杂的，为了便于研究力与运动的关系，让我们从最简单的情况开始。
画出下列汽车的受力示意图
为什么受力的物体也能保持静止状态或做匀速直线运动？
力的作用效果相互抵消
物体在受到几个力的作用时，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。则该物体处于平衡状态。
汽车在四个力的作用下做匀速直线运动，处于平衡状态，这四个力相互平衡。
水桶在三个力的作用下静止不动，处于平衡状态，这三个力相互平衡。
如果物体在两个力作用下处于平衡状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。
前面简述的小鸟、吊灯，都是在两个力的作用下处于平衡状态。 这种情况下，物体所受的两个力有何关系?
从上述例子来 看，两个力的方向相反。
你知道这两个力的大小关系吗?
如图8-2所示，将系于轻质卡片两个对角的线分别跨过支架上的滑轮，然后在线的两端分别挂上钩码。这时卡片所受的两个拉力方向相反，且在一条直线上。
现象：当两端钩码个数相同时，卡片才能静止（平衡）。
1.改变钩码的个数，看看卡片在什么情况下平衡、在什么情况下不平衡。
活动8.1 探究二力平衡的条件
2.将处于平衡状态的卡片转过一个角度，使它受到的两个拉力不在一条直线上.松手时出现什么现象?这说明什么问题?
现象：松手时卡片不能平衡。 （卡片先转动后静止）
大量事实表明，当作用在物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一直线上时，这两个力相互平衡。这就是二力平衡的条件。
另外，我们可以探究作用在物体上的两个力大小相等、方向相同且在同一直线上时，是否可以二力平衡，我们进行如下实验操：用手固定住小卡片右端，用两个大小相等、方向相同、作用在一条直线上的拉力作用在小卡片上，松手时出现什么现象?。现象：松手小卡片不能平衡。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作 用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整 来改变拉力的大小；(2)当小卡片平衡时，小华将卡片 （选填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡不能 平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究 的两个力能否平衡；(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的 操作是 ；(4)利用图乙装置 （选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。
1 ．如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.
【答案】(1) 相反 钩码数量(2) 旋转 不在同一条直线上(3)将小卡片从中间剪开 (4)能
【详解】（1）[1][2]小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力，右侧的钩码对其施加向右的拉 力。两个拉力方向相反；由于是钩码的重力提供了拉力，并且钩码大小相同，所以改变钩码 的个数即可调整拉力的大小。（2）[1][2]本实验中用到了控制变量法，当平衡的小卡片转过一定角度后，作用在小卡片上 的两个力的大小相等，方向相反，但不再在同一直线上，所以该实验探究的是平衡力是否在 同一条直线上。（3）要探究相互平衡的两个力必须共物，在已经探究了共物的前提下，只要将小卡片一分 为二，使这两个力不再共物即可。具体做法可以用剪刀将纸片剪开。（4）定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上， 作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，仍旧能完成实验。
（1）将系于 （选填“塑料”或“金属”）卡片两个对角的细线分别跨过支架上的滑轮， 在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片的两个拉力方向相反；（2）保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，如图B 所示，小卡片不平衡，这是为了验证 ； （3）当卡片平衡时，如图 A 所示，为了探究不共线的两个力能否平衡，接下来应该 ；（4）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片（如图C 所示），发现小卡片不能保持平衡，这是为了验证 。
2 ．如图所示，是小华同学探究二力平衡条件的实验情景：
【答案】(1)塑料 (2)两个平衡的力大小是否相等 (3)将小卡片转过一个角度，观察小卡片是否平衡 (4)两个平衡的力是否作用在同一物体上
【详解】（1）[1]由于塑料小卡片的质量比金属小卡片小很多，所以，要使用塑料卡片。（2）[2]为了探究两个平衡的力大小是否相等，保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端 的钩码，改变两个力的大小。（3）[3]为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，应控制拉力大小相等，将小卡片转过一 个角度，观察小卡片是否平衡。（4）[4]为了探究两个平衡的力是否作用在同一物体上，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，观 察小卡片是否平衡。
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. 使两托盘里的砝码质量不相等。 2. 使两托盘里的砝码质量相等。 3. 使两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平面上扭转一个角度后释放。 4.使两托盘里的砝码质量相等，分别挂在两个小车上然后释放。
用小车探究二力平衡的条件
1.作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡，这两个力相互平衡。这就是二力平衡的条件。简单称之为：同物、等大、反向、同线。
2.如果物体上只受到两个力作用，两力大小相等、方向相反并在同一直线上，那么物体一定处于静止或匀速直线运动状态。
(1)当左右两边砝码一样时，物体静止不动。若往右边多加了一个砝码，小车还是不动，此 时小车处于 （“平衡”或“非平衡状态”）状态；(2)选用小车而不用木块的原因是为了减少 对实验结果的影响；(3)把小车水平扭转一个角度是为了探究 ；(4)为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡，我们把小车换成纸片，然后我们怎么做 。
3 ．用如图装置探究二力平衡的条件。
【答案】(1)平衡(2)摩擦力(3)不在同一直线上两个力是否能平衡(4)用剪刀把小卡片从中间剪开
【详解】（1）如图，桌子两侧为定滑轮，小车受到的拉力等于盘中砝码的重力，若往右边多 加了一个砝码，右边砝码重力较大，所以 F1＜F2 ；小车还是不动，即处于静止状态，所以 此时小车处于平衡状态，这是由于小车受到摩擦力作用的缘故。（2）在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多，选用小车而不用木块的原因是为了减少 摩擦力对实验结果的影响。（3）把小车水平扭转一个角度后，小车两端受到的拉力不在同一直线上，是为了探究不在 同一直线上两个力是否能平衡。（4）为了探究不在同一物体上的两个力是否平衡，则应使两边的拉力作用在不同物体上， 我们把小车换成纸片，然后我们应该用剪刀把小卡片从中间剪开，让小卡片一分为二，使两 边的拉力分别作用在两个小卡片上。所以做法为：用剪刀把小卡片从中间剪开。
1. 判断两个力是否平衡（1）根据二力平衡的条件判断“等大”“反向”“同体”“共线”，这四个条件缺一不可。【练习】如图， 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？
（2）根据物体的状态判断一个物体在两个力的作用下，如果处于平衡状态，则物体所受的这两个力是平衡力。
物体只受拉力和重力的作用
2. 分析二力平衡与物体的运动状态
运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是非平衡力。
有平衡力作用在物体上，运动状态不改变；
1. 相同点： ① 大小相等；② 方向相反； ③ 作用在同一条直线上。
2. 不同点： 平衡力作用在同一物体上；相互作用力作用在不同物体上。
一对平衡力与相互作用力的区别
一对平衡力与相互作用力的区别
走钢丝是杂技表演的传统项目之一。杂技演员在钢丝上行走时，要保持平稳，就要让他的身体所受的重力与钢丝对他的支持力平衡。因此，演员往往要手持一根长棒，不断调整棒的位置，尽量 使身体和棒整体的重力作用线竖直向下通过钢丝，如图8-3所示。 只有这样，他才能在钢丝上保持平衡，做到有惊无险。
生活•物理•社会 高空走钢丝
1.质量为0.5 kg的花瓶放在水平桌面上，请说明桌面对花瓶支持力的大小和方向。
花瓶的重力G=mg =0.5kg×10N/kg=5N.花瓶所受的两个力平衡，桌面对花瓶的支持力竖直向上，大小也为5N.
2. 在弹簧测力计的挂钩上挂100 g 钩码，记录静止时弹簧测力计的示数。然后，使弹簧测力认和钩码一起向上匀速运动，观察弹簧测力计(图8-4) 的示数。两次测量中，弹簧测力计的示数相等吗?
钩码静止时弹簧测力计的示数为1N,当弹簧测力计和钩码一起匀速上升时，示数近似为1N，所以相等.
3. 已知一架遥控模型直升机的质量为0.25 kg 。若要使该模型直升机匀速升空，气需要给它提供多大的升力?
F=G=mg =0.25 kg×10N/kg=2.5N.
4.如图8-5(a) 所示，“老鹰”能稳稳地停在指尖的奥秘是什么? 用硬币、餐叉和高脚杯做一个小实验：将两把餐叉彼此相对，夹住一 枚一元(或五角)硬币，再轻轻地将硬币平放或立在杯口上，如图8-5 (b) 所示。请说出能顺利完成这个小实验的关键。
8-5(a)从二力平衡的角度解释；8-5(b)从平衡状态的角度解释。
1 ．如图所示，各物体受到两个力，其中彼此平衡的是 ( )
2.一个文具盒放在水平桌面上静止不动，下列力中属于一对平衡力的是（ ）A.文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力；B.文具盒的重力和文具盒对桌面的压力；C.文具盒的重力和桌面对文具盒的支持力。D.文具盒的重力和文具盒对地球的吸引力
3.关于运动和力，下列说法正确的是（ ）A.物体处于静止，一定不受外力 B.物体在平衡力作用下，一定保持静止状态C.物体在平衡力作用下，一定作匀速直线运动D.运动的物体在平衡力作用下，一定作匀速直线运动
4.起重机的钢丝绳吊着重物，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
5.在平直公路上匀速行使的汽车受到几对平衡力的作用？为什么说它们是互相平衡的？在乙图上画出汽车受力的示意图。
6.如图所示，静止在水平路面上的小车，其支架的杆子上固定一铁球，关于杆子给铁球的力的方向，下列说法正确的是（ ）A.沿杆子B垂直于杆子C.竖直向上D.沿杆子与竖直方向之间的某一方向
7.用弹簧测力计两次拉动重为G的物体竖直向上运动，两次运动的S-t的图像如左图所示，其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2则F1、F2,的大小关系是（ ）A.F1F2D.以上三种情况都有可能
8 ．在“探究二力平衡条件”的实验中，将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右吸在黑板上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，如图所示。此时作用在卡片上的两个力大小相等、 方向相反。若要证明：“两个力平衡的必要条件之一是必须作用在同一直线上” ，则下列实验 操作正确的是 ( )
A ．手扶卡片，在右侧加挂一个钩码，松手B ．手扶卡片，使其竖直向下移动一些，松手C ．手扶卡片，绕其中心在竖直平面旋转 90° , 松手D ．手扶卡片，将右侧滑轮竖直向下移动至与左侧滑轮在同一水平线上，松手