八年级物理下册 第八章 第2节 二力平衡课件 （新版）新人教版

第2节二力平衡体验平衡状态活动1:放在桌面上静止的书本,分析其状态及受力情况。活动2:观察平直高速公路上匀速行驶的汽车,分析其状态及受力情况。(1)活动1中,书本受到力和力,课本处于状态。(2)活动2中,汽车在竖直方向受到力和力;水平方向受到力和力,接近处于状态。(3)活动1和2中,两物体的运动状态(选填“改变”或“不变”)。提示:(1)重支持静止(2)重支持牵引阻匀速直线运动(3)不变1.什么是平衡力?什么是平衡状态?2.二力平衡的条件是什么?3.二力平衡条件有哪些应用?探究1平衡状态结合“体验”中的活动,思考以下问题:1.由“体验”知,物体受到力时,仍可以保持状态或者状态,我们把这种状态称为状态,受到的力就称为力。提示:书本受力,保持静止状态不变;汽车受力,保持匀速直线运动状态,运动状态也没变,因此物体受力时,其状态也可以保持不变。我们把这两个状态称之为平衡状态,受到的力称为平衡力。参考答案:静止匀速直线运动平衡平衡2.观察教室的电灯、吊扇、放在桌上的瓶子等物体,它们各受个力作用,保持状态,在物理上把这种平衡称之为平衡。提示:电灯、吊扇都受重力和拉力两个力,放在桌上的瓶子受重力和支持力两个力,在物理上物体受两个力而保持平衡状态,称之为二力平衡。参考答案:两平衡二力探究2探究二力平衡的条件观察实验装置图,思考以下问题:1.实验准备:实验时,要求桌面要,两个托盘的质量要,砝码的质量要较一些。提示:实验中,为了防止其他因素对实验结果的影响,所选的桌面要水平且是光滑的,两个托盘的质量要大小相等,且所用砝码的质量要较小些,便于调节质量差距。参考答案:水平且光滑相等小2.如何判断小车所受的力是否为平衡力?提示:使物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态)的力是平衡力。故在本实验中,应根据小车是否处于静止状态或匀速直线运动状态来判断小车所受的力是否为平衡力。参考答案:根据小车是否处于静止状态或匀速直线运动状态来判断。3.实验设计:(1)探究两个力的大小关系:①在两托盘中放入质量的砝码,观察小车的运动情况。②在两托盘中放入质量的砝码,观察小车的运动情况。(2)探究两个力的方向关系:保证两托盘中砝码的质量。①将两托盘放在小车的(选填“同”或“异”)侧,观察小车的运动情况。②把小车扭转一个角度,使两个力不在同一上,观察小车的运动情况。(3)探究两个力的作用点关系:保证两托盘中砝码质量,把两个方向的力分别施加在个小车上,观察小车的运动情况。提示:实验中可通过改变放在两托盘中砝码的质量来调节对小车施力的大小,砝码质量相等对小车施力相等,砝码质量不等,对小车施力不相等;改变力方向,有两点:一是两力同向或反向,二是两力反向但不在同一直线上;使两个力作用在两个小车上,可探究两个力作用点的关系。参考答案:(1)①相等②不相等(2)相等①异②直线(3)相等相同两4.实验现象:小车在水平方向上所受二力的情况小车运动状态是否改变大小方向是否在同一直线上是否作用在同一物体上不相等反向是是改变相等反向是是不改变相等同向是是改变相等反向否是改变相等反向是否改变分析以上实验现象,可得出的结论是______________________________________________________________________。提示:分析现象,可以看出只有当两个力大小相等、方向相反,并且在同一直线上,同时作用在同一小车上时,小车才能保持静止。因此可得出二力平衡的条件:两个力作用在同一物体上,并且大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。参考答案:二力平衡的条件是两力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,并且在同一条直线上5.交流与评估:实验中为什么用小车而不用木块?提示:小车与桌面间是滚动摩擦,木块与桌面间是滑动摩擦,在同等条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小。参考答案:用小车可减小摩擦。探究3二力平衡条件的应用1.根据二力平衡条件,如何确定一对力是否为平衡力?提示:二力平衡条件是“同体、等大、反向、共线”,这四个条件中,首先是“同体”,两个力不是作用在一个物体上,一定不是平衡力,若同体,再去分析是否等大、反向、共线。参考答案:首先判定两个力是否作用在同一物体上,然后再判定两力是否等大、反向、共线。2.重为4N的电灯悬挂着静止不动,吊线对电灯的拉力大小和方向如何?提示:根据二力平衡条件确定一个力的方向和大小,首先是确定所求的力与已知的力的关系是否为平衡力,再根据二力平衡条件确定两力的大小和方向。参考答案:4N竖直向上一、二力平衡1.平衡状态:物体保持_____或_____________状态。2.二力平衡:物体在两个力的作用下处于_____状态。3.二力平衡的条件:(1)作用在_____物体上。(2)大小_____。(3)方向_____。(4)在_______直线上。静止匀速直线运动平衡同一相等相反同一条二、二力平衡条件的应用1.测力:用弹簧测力计测量重力时,_____和_____是一对平衡力。2.物体在两个力的作用下处于平衡状态,已知一个力的大小和方向,可确定另外一个力的_____和_____。3.如果一个物体受到的力为平衡力,则物体处于_____或者______________状态。重力拉力大小方向静止匀速直线运动考点1探究二力平衡条件【典例1】(2012·襄阳中考)在探究“二力平衡条件”的实验中:(1)设计组装的实验装置如图所示。老师指出实验桌面越光滑越好,其原因是。(2)实验中保持F1与F2相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足的条件是。【思路导引】解答本题主要抓住以下两点:(1)光滑:阻力小;(2)扭转:不在一条直线上。【精讲精析】本题考查探究二力平衡的条件。(1)实验过程中我们要分析小车在水平方向上受力F1、F2的情况,所以应减小摩擦力对实验的影响,使桌面越光滑越好;(2)将小车扭转一个角度时,力F1、F2虽然大小相等,但是不在同一条直线上,松手后小车无法平衡,表明这两个力还必须在同一直线上。答案:(1)减小摩擦力对实验的影响(2)两个力必须作用在同一直线上【方法归纳】实验中的误差分析(1)为减小摩擦力对实验的影响:桌面要光滑,用小车而不用木块。(2)为减小托盘对实验结果的影响:托盘的质量要小,且两个盘质量相等。考点2二力平衡条件及应用【典例2】(2013·咸宁中考)如图所示,放在桌面上的茶壶处于静止状态,对于该静止的茶壶,下列说法中正确的是()A.茶壶受到重力和桌面对它的支持力,这是一对平衡力B.茶壶受到重力和桌面对它的支持力,这是一对相互作用力C.茶壶静止是因为桌面对它的支持力小于茶壶受到的重力D.茶壶静止是因为桌面对它的支持力大于茶壶受到的重力【思路导引】【精讲精析】选A。本题考查二力平衡与相互作用力。二力平衡中的“二力”必须满足“大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上”,即“同体、等大、反向、共线”。相互作用力是“不同体、等大、反向、共线”。茶壶的重力与桌面对它的支持力满足“同体、等大、反向、共线”的条件,所以A正确,B错误。茶壶处于静止状态,受到平衡力的作用,支持力和重力的大小相等,所以C、D错误。【方法归纳】(1)判定平衡力的方法:①根据状态:物体只要处于平衡状态,所受的力一定是平衡力。②依据二力平衡条件,满足八个字:“同体”“等大”“反向”和“共线”。(2)平衡力和相互作用力的区别:平衡力相互作用力图示不同点作用在一个物体上作用在两个物体上相同点大小相等、方向相反、在一条直线上(3)应用:求力的大小和方向。1.在下列事例中,受平衡力作用的物体是()A.正在圆形轨道上运动的过山车B.减速进站的火车C.腾空而起正在加速上升的火箭D.在马路上匀速直线行驶的汽车【解析】选D。本题考查平衡力的判定。物体受平衡力作用时,运动状态保持不变,圆形轨道上运动的过山车运动速度和运动方向都在变化,减速进站的火车和腾空而起正在加速上升的火箭运动速度在变化,故它们受到的都不是平衡力,A、B、C错;在马路上匀速直线行驶的汽车的运动状态没有改变,因而它受到的是平衡力,D正确。故选D。2.(2013·江西中考)如图所示,下列说法正确的是()A.小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力B.小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力C.小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力D.小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对平衡力【解析】选C。本题考查二力平衡。二力平衡中的“二力”必须满足“大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上”,即“同体、等大、反向、共线”。A项中的重力与压力方向都是向下,不满足“反向”,也不满足“同体”,A项错;B项中压力的受力物体是树枝,支持力的受力物体是小鸟,不满足“同体”,B项错;C项满足二力平衡条件;D项中是小鸟受到的重力与树枝受到的重力,不满足“反向”“同体”等条件,D项错。3.汽车在牵引力和地面与空气的阻力这两个力的作用下,在平直的公路上匀速行驶,如图所示,关于牵引力与阻力的大小关系为()A.牵引力大于阻力B.牵引力小于阻力C.牵引力等于阻力D.无法确定【解析】选C。本题考查二力平衡的应用。汽车在牵引力和地面与空气的阻力这两个力的作用下做匀速直线运动,所以这两个力是一对平衡力,由平衡力的特点可知互为平衡力的两个力的大小是相等的,所以阻力和牵引力的大小是相等的。故选C。4.如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下,降落伞没有打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力重力;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)【解析】本题考查二力平衡的条件及应用。降落伞没有打开前,所受重力大于阻力,所以下落速度越来越快;匀速下落时,处于平衡状态,受到的阻力和重力是一对平衡力,二力大小相等。答案:小于等于5.“漂移”是一种高难度的汽车表演项目。有一种“漂移”方法如下:当汽车在水平地面上疾驶时,车对地面的压力和地面对车的支持力(选填“是”或“不是”)一对平衡力,此时突然刹车,但汽车仍要向前运动,这是由于汽车具有。【解析】本题考查二力平衡的判定及惯性。车在水平方向上发生漂移,而在竖直方向上运动状态不变,车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力,而非平衡力;刹车后,由于汽车具有惯性,故汽车仍要向前运动。答案:不是惯性6.(2013·佛山中考)如图所示的A物体处于静止状态,请画出A在水平方向的受力示意图。【解析】本题考查平衡力的示意图的画法。物体A是静止状态受平衡力的作用。在水平方向受到相同重的钩码的拉力,所以两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。答案:如图7.在探究“二力平衡的条件”的实验中:(1)实验装置如图所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。实验中,小车应该处于状态。(2)实验中,通过调整来改变F1和F2的大小。(3)实验中,保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,小车将。【解析】本题考查探究二力平衡的条件。(1)如题图所示,实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。故在探究中,应使小车处于平衡状态即静止状态。(2)小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力,可以通过调整钩码的个数来改变F1和F2的大小。(3)用手将小车扭转一个角度,小车受到的力F1和F2不在一条直线上,小车受到的不再是一对平衡力,小车就会转动。答案:(1)静止(2)钩码个数(3)转动,直到转回一条直线上找找你容易错在哪里？向日葵因生长在茎顶端的花盘随太阳转动而得名。如图是处于静止状态的向日葵,请在图中作出花盘的受力示意图。【学生自答】【教师点评】①两个力的方向、作用点正确;②两个力的大小画错,线应等长。【正确作图】