教科版八年级下册第八章 力与运动2 力的平衡集体备课ppt课件

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在日常生活在，我们常见到以下的情况：两个小孩才能提起的一桶水，一个大人就能提起；一台拖拉机能把汽车从泥泞中拉出来，但用人推，要很多人共同努力才行。
可见，一个力作用在物体上产生的效果可以与两个力或几个力同时作用在这个物体上产生的效果相同。
如果一个力作用在物体的效果与几个力同时作用时对物体的作用效果相同，那么这个力叫做那几个力的合力（resultant）。
进行受力分析时，我们可以用合力取代那几个力。
用实验可验证在同一直线上两个力的合力等于这两个力和或差。
在同一直线上两个力如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和。即：大小F合=F1+F2；方向：与F1方向相同。
在同一直线上两个力如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差。即：大小F合=F1—F2；方向：与F1方向相同。
问题3：F1和F2是在同一直线上的两个力，F是它们的合力：①如果F1＝10 N，方向向北，合力F＝8 N，方向向南，则F2＝_______N，方向向_______。②如果F2＝6 N，F＝18 N，方向都向北，则F1＝______ N，方向向_____。
（1）阅读教材P30第1自然段，思考：问题1：物体在不受外力作用时将保持_______________状态或_________状态。问题2：平衡状态包括_________和_______________。
问题1：被举起的杂技演员受到向上的_______力和向下的_____力的作用，这两个力使杂技演员处于_____。问题2：最上面的石头受到向上的______力和向下的______力的作用，这两个力使石头处于________状态。问题3：汽车受到向前的______力和向后的______力的作用，这两个力使汽车处于______________状态。问题4：跳伞运动员受到向上的______力和向下的______力的作用，这两个力使运动员处于____________状态。
（3）阅读教材P30第3自然段，思考：问题1：物体在受到几个力作用时，______（选填“能”或“不能”）保持平衡状态，这是因为物体所受到的这几个力的作用效果相互______了。问题2：当物体受到几个力的作用而处于______________________状态时，我们就说这几个力_______，并把这几个力称为一组_______。
静止状态或匀速直线运动
大小相等，方向相反，作用在同一直线上，并且作用在同一物体上
相互平衡的两个力作用在同一条直线上
类型一　同一直线上二力的合成
(2)林红同学用两个测力计沿相同方向拉弹簧右端点，从位置A拉伸到位置B并在表格中记录下两个拉力的大小与方向。分析数据可得出结论：___________________________________________________________________________________。
在同一直线上方向相同的两个力，合力大小等于这两个力大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同
(3)林红同学用两个测力计沿相反方向拉弹簧右端点，也是从位置A拉伸到位置B，并在表格中记录下两个拉力的大小与方向。分析数据可得出结论：________________________________________________________________________________。
在同一直线上方向相反的两个力，合力大小等于这两个力的大小之差，合力的方向跟较大力的方向相同
(4)此探究实验中采用的研究方法是____________。
[方法指导]同一直线上二力的合力(1)二力同向：合力大小等于二力大小之和，即F合＝F1＋F2，合力方向与这两个力的方向相同，概括为：同向和。(2)二力反向：合力大小等于二力大小之差，即F合＝F大－F小，合力方向与较大力的方向相同，概括为：反向差。(3)合力与分力的核心要素是合力的作用效果与分力的作用效果应该相同。因此，本实验中合力与分力分别作用在弹簧上时，弹簧应该从相同的起点伸长到相同的终点(例如：从A位置拉伸到B位置)。(4)分析实验数据，寻找物理规律时，常用的分析方法是：将实验测出的不同物理量相乘或相除；相同物理量相加或相减，比较对照，寻找出等量关系。
类型二　平衡状态与平衡力
例2 当物体受力平衡时(　　)A．物体一定处于静止状态B．物体一定处于匀速直线运动状态C．物体的运动状态可能要发生变化D．物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态
[解析]当物体受平衡力时，其合力为0，物体处于平衡状态，其运动状态不变，物体可能处于静止状态或匀速直线运动状态。
[方法指导]平衡状态的判断(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态。(2)物体受到的合力为0。等量关系。
类型三　探究二力平衡条件
(2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡，设计此实验步骤的目的是探究“二力平衡时是否需要__________________”。接下来，小华用剪刀将小卡片一分为二，设计此实验步骤的目的是探究“二力平衡时是否需要_____________________________”。
(3)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是______。A．小卡片容易扭转B．小卡片是比较容易获取的材料C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡D．减少摩擦力对实验结果的影响(4)针对小明上述实验的不足之处，请你对小明的探究方案提一个改进意见：____________________________________。
用小车来代替木块（其他合理答案均可）
[解析] （1）两个钩码通过细线对小卡片施加了两个方向相反的拉力，并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。（2）将小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，卡片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。要探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上，只要将小卡片一分为二即可。（3）小华实验用的小卡片重力很小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力的影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，实验会受到摩擦力的影响，所以还是小华的实验方案较好。（4）如果将木块换为小车，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可以大大减小摩擦力对实验结果的影响。
[实验点拨]为了反证二力平衡的条件之一——大小相等，一般实验探究时用在同一直线、方向相反的不相等的两个力作用在同一物体上，观察物体是否平衡。为了使现象更明显，应该使两侧的拉力相差较大。在研究作用在同一物体上的两个大小相等，方向相反，但不在同一直线上的力能否使物体保持平衡时，应该将卡片“扭转”一定角度后释放，观察卡片能否保持静止。
类型四　二力平衡的应用
[解析] （1）用50 N的力把重10 N的物体压在竖直墙壁上，物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑，则物体处于平衡状态，物体受平衡力作用，物体在竖直方向受重力和摩擦力作用，则二力应大小相等、方向相反，故摩擦力大小为10 N。（2）当压力增大为80 N时，物体在竖直墙壁上静止不动，物体处于静止状态，受平衡力作用，物体在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二力大小相等，故摩擦力大小为10 N。
[方法指导]根据二力平衡条件求解力如果物体在两个力的作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反，已知其中一个力，可以求出另一个力。例如：在测重力时，可以用弹簧测力计沿竖直方向拉着物体在空中处于静止状态，此时物体所受的重力和弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力，读出弹簧测力计的示数(拉力)，根据二力平衡知识可以求出物体的重力大小；在测滑动摩擦力时，用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，此时拉力和物体所受的摩擦力是一对平衡力，读出弹簧测力计的示数(拉力)，根据二力平衡知识可以求出物体所受的摩擦力大小。在这两次测量过程中使物体处于静止状态或匀速直线运动状态，都是为了创造平衡状态，形成二力平衡关系，从而间接测量出物体受到的重力和摩擦力的大小。
类型五　平衡力和相互作用力的区分
[易混辨析]平衡力与相互作用力的比较
1.如图所示，F1等于F2，下列各对力中不属于二力平衡的是（ ）
2.如图，人驾驶电动平衡车前进。下列说法正确的是（ ）A．以平衡车为参照物，车上的人是运动的B．平衡车行驶时只能将机械能转化为电能C．人受到的重力和平衡车对人支持力是一对平衡力D．车对人的支持力和人对车的压力是一对平衡力
3.水平桌面上的木块在拉力F的作用下做匀速直行运动，下列有关木块受力的说法中，正确的是（ ）A．只受重力和支持力一对平衡力B．只受拉力和摩擦力一对平衡力C．受到重力和支持力、拉力和摩擦力两对平衡力D．无法确定
4.校运动会爬杆比赛，小明第一个爬到杆顶。如图所示，小明紧紧握住杆子保持静止，此时他受到的摩擦力为 ƒ1；片刻后，小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下，此时他受到摩擦力为ƒ2 ，则（ ）A．ƒ1 竖直向上，ƒ2竖直向上， ƒ1 ＞ ƒ2 B． ƒ1竖直向上， ƒ2竖直向上， ƒ1 = ƒ2 C． ƒ1竖直向上， ƒ2竖直向下， ƒ1 ＞ ƒ2 D． ƒ1竖直向上， ƒ2竖直向下， ƒ1 = ƒ2