二力平衡（课件）

第八章运动和力第2节二力平衡八年级物理下册•人教版二力平衡的条件

第1节牛顿第一定律第2节二力平衡二力平衡条件的应用平衡力和平衡状态①依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。②经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结出结论。

第1节牛顿第一定律③会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。

复习①牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。②由牛顿第一定律可知：当物体不受力时，总保持原来的运动状态不变，原来静止的物体始终静止；如果原先运动，就始终以原来的速度做匀速直线运动。

物体不受力时运动状态不变静止状态或匀速直线运动状态

课堂引入①在我们周围的一些物体在力的作用下总是保持静止。能不能反过来说，凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的物体都没有受到外力呢？运动员处于静止状态石块处于静止状态饮料杯处于静止状态

第2节二力平衡②生活中的一些物体在力的作用下可能做匀速直线运动。在受力的情况下，物体有时也会保持静止或匀速直线运动状态。这是为什么？飞机在空中水平匀速飞行这就是今天我们学习的知识：跳伞运动员匀速降落课堂引入

平衡力与平衡状态支持力N重力G①静止在桌面上的杯子受到的力有：

重力G与桌面支持力F。分析常见物体的受力情况②静止的电灯受到的力有：重力G与拉力F。拉力F重力G

一、平衡力与平衡状态发动机牵引力F空气阻力f③空中匀速飞行的飞机在水平方向上受的力有：

一、平衡力与平衡状态空中匀速飞行的飞机在水平方向上受的力有：发动机的牵引力F、空气的阻力f。④水平面上做匀速直线运动的小汽车支持力N重力G阻力f牵引力F在水平方向上：牵引力F、空气与地面的阻力f

在竖直方向上：汽车的重力G、地面的支持力N

一、平衡力与平衡状态

一、平衡力与平衡状态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，这几个力就叫做平衡力。这个物体所处的状态就叫做平衡状态。②平衡状态的两种情况：静止状态；匀速直线运动状态。③物体只受两个力时的平衡状态叫二力平衡。

一、平衡力与平衡状态视频观看《力的平衡状态》不计空气阻力，下列物体处于平衡状态的是（）

D物体处于静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态A.在空中自由下落的苹果

B.在圆形跑道上匀速跑步的运动员

C.竖直向上抛出的石子

D.沿笔直斜坡匀速上行的汽车

一、平衡力与平衡状态下落速度越来越快运动方向在改变上升的速度越来越慢匀速直线运动

二力平衡的条件

二、二力平衡的条件下面通过实验探究二力平衡的条件。物体受两个力时可以处于平衡状态，例如人站在地面上受两个力的作用：重力与支持力。当人处于平衡状态时，这二力之间有怎样的关系呢？①两个力的大小可能要相等?②两个力的方向可能要相反?③两个力可能要在同一直线上?④两个力可能要作用在同一物体上?支持力N重力G

二、二力平衡的条件光滑的桌面（两端安装滑轮）、硬纸片、钩码、细线等

实验器材

钩码细线硬纸片F1F2

二、二力平衡的条件

实验方案

把硬纸板放在水平桌面上，在左、右两边分别用两根细线通过定滑轮挂上钩码，钩码的重力大小就是对硬纸板的拉力大小。可以改变两个拉力的大小、方向、作用线来探究平衡的条件。①探究二力平衡与两力的大小关系应该控制二力作用在同一硬纸片上、方向相反、沿同一条直线，改变两个力的大小，看看能否使硬纸片平衡？F左<F右实验步骤

二、二力平衡的条件硬纸板能保持平衡

二、二力平衡的条件

实验现象

结论①：二力平衡时，两个力的大小相等F左=F右硬纸板不能保持平衡作用在同一硬纸片上的两个力，若方向相反、沿同一条直线，当两个力的大小相等时，硬纸片处于平衡状态。当两个力的大小不相等时，硬纸片失去平衡状态。

②探究二力平衡条件与两力方向之间的关系实验时应该控制二力作用在同一物体（硬纸板）上，大小相等、沿同一条直线。使两个力的方向不相反（例如相同），看看能否使硬纸板平衡？

二、二力平衡的条件把左边的钩码改放在右边的滑轮上

二、二力平衡的条件硬纸板不能保持平衡结论②：二力平衡时，两力的方向应该相反

二力方向相反时硬纸板能保持平衡

二力方向相同时F右F左作用在同一硬纸片上的两个力，若大小相等、沿同一条直线，如果方向相同时，则硬纸片不能保持平衡状态。

实验现象

实验时应该控制两力作用在同一硬纸板上、大小相等、方向相反，但不能沿同一条直线，看看能否使硬纸板平衡？F左=F右

③探究两力平衡条件与两力是否沿同一直线的关系

二、二力平衡的条件二力不在同一条直线二力不在同一条直线

二、二力平衡的条件发生转动结论③：二力平衡时，两力需在同一直线上作用在同一硬纸片上的两个力，大小相等、方向相反，如果不沿同一条直线时，则硬纸片不能保持平衡状态。

实验现象

④探究两力平衡条件与两力是否作用在同一物体上之间的关系实验时应该控制两力大小相等、方向相反、沿同一条直线。但是分别作用在两个硬纸板上，看看能否使硬纸板平衡？两个硬纸片

二、二力平衡的条件两个硬纸板都不能保持平衡作用在硬纸片上的两个力，大小相等、方向相反、沿同一条直线。但是作用在不同硬纸片上，硬纸片则不能保持平衡状态。结论④：二力平衡时，两个力作用在同一物体上

二、二力平衡的条件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。概括记忆：同体、等大、反向、共线。

二、二力平衡的条件视频观看——《探究二力平衡的条件》

二、二力平衡的条件

在探究“二力平衡的条件”的实验中：①实验装置如图甲所示。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，小车处于_______状态将更便于实验探究。②实验中，通过调整_______________来改变F1和F2的大小。静止砝码个数③实验中，当F1大于F2时，小车仍保持静止，因此得出结论：二力平衡时，两个力的大小不一定相等，你认为这样的结论_________(选填“可靠”或“不可靠”)，出现这种情况可能的原因是___________________________。不可靠小车与桌面间存在摩擦力甲F1F2

二、二力平衡的条件⑤小组的同学建议将实验器材改进，如图乙，跟甲图比较这样做的目的主要是____________________；为了便于实验研究，此时的卡片应当尽量得_______(选填“轻”或“重”)。减小摩擦力的影响轻④现保持左右两边的力F1与F2相等，将小车扭转一个角度，松手后，小车将_____________，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定________________。

转动回来

在同一直线上乙二力平衡条件的应用

三、二力平衡条件的应用GF用弹簧测力计测量物体所受的重力G，利用的是二力平衡条件。因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

物体重力等于拉力：

G=F①用弹簧测力计测量物体所受重力的原理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，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。

三、二力平衡条件的应用②有一盏悬挂着的电灯，质量为2千克，求电灯受到的各个力的大小及方向。FG①电灯受到的力有：重力G、拉力F，因电灯静止，所以这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反。②重力大小：G=mg=2千克×9.8牛/千克=19.6牛，方向竖直向下。③拉力大小：F=G=19.6牛，方向竖直向上。支持力N重力G阻力f牵引力F以在水平路面上运动的小车为例进行分析：水平路面上运动的小车受到的力有：在竖直方向上有重力、地面支持力；在水平方向上有汽车发动机的牵引力和地面与空气的阻力。①若牵引力等于阻力，则二力平衡，小车向左做匀速直线运动③若牵引力小于阻力，二力不平衡，小车向左做减速直线运动②若牵引力大于阻力，二力不平衡，小车向左做加速直线运动

三、二力平衡条件的应用①受到平衡力运动状态不发生改变保持静止或匀速直线运动②受非平衡力运动状态要发生改变运动的速度发生改变或运动的方向发生改变

三、二力平衡条件的应用作用在同一物体上作用在相互作用的两个物体上

平衡力

相互作用力平衡的两个力，作用在同一物体上，而相互的作用力作用在两个物体上。大小相等方向相反大小相等方向相反作用在同一直线上作用在同一直线上桌面GNNF

三、二力平衡条件的应用杯子受到的力：重力G与桌面对杯子的支持力N这是一对平衡的二力杯子对桌面有一个压力F、桌面对杯子有一个支持力N这是一对相互的二力以杯子为研究对象分别以杯子、桌面为研究对象分析桌面上杯子的受力情况，想一想哪些是平衡力？哪些力是相互的力？课堂总结四

四、课堂总结①平衡力：

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，这几个力就叫做平衡力。这个物体所处的状态就叫做平衡状态。②平衡状态：静止状态、匀速直线运动状态③二力平衡条件：

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。④二力平衡条件的应用根据平衡状态分析判断物体的受力情况根据受力情况分析判断物体的运动情况二力平衡

四、课堂总结动手动脑学物理

五、动手动脑学物理1.在图中，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？

B和D图中的两个力是平衡的。根据二力的平衡条件：二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。所以B和D符合题意。解析

五、动手动脑学物理2.在平直的地面上，一个人沿水平方向用20牛的力推一辆小车匀速向西运动，试画出小车所受阻力的大小和方向。

人沿水平方向用力推一辆小车匀速向西运动，小车所受阻力与推力是一对平衡力，所以小车所受阻力的大小为20牛，方向水平向东。解析f=20Nv

五、动手动脑学物理3.质量为40kg的小船静止在水面上，它除了受到重力之外，还受到另外一个力的作用，这个力的大小等于多少？方向如何？试着画出小船受力的示意图？

小船所受重力大小：G=mg=40千克×10牛/千克=400牛，方向竖直向下；小船受到的另一个力的大小也为400牛，方向竖直向上。解析FG

五、动手动脑学物理4.在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车受到几对平衡力的作用？为什么说它们是互相平衡的？请在图上画出汽车受力的示意图。

解析：在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车，受到两对平衡力的作用。在水平方向上，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力；在竖直方向上，汽车所受的重力和支持力是一对平衡力。因为这两对力中的每一对力都是大小相等、方向相反的，作用在同一条直线上，且都作用在汽车上，因此他们相互平衡。F支GF牵F阻v课堂练习六1.根据物体的受力情况，下图中的哪个物体能保持静止状态？F1F2ABCDF2F2F1F1F1F2

六、课堂练习C图物体能保持静止。因为二力大小相等、方向相反、沿同一直线，且作用在同一物体上，所以二力能平衡。

六、课堂练习

2.小华用绳子提着一条鱼静止不动，此时鱼受到的平衡力是

和

这一对力。如果鱼的重力为5牛，则拉力为_____牛，拉力的方向是_________。鱼的重力绳子对鱼的拉力5竖直向上

鱼受到的力有：重力、绳子的拉力。

因为鱼静止不动，所以这两个力是一对平衡力，则大小相等、方向相反、沿同一直线，且作用在同一物体上。

六、课堂练习3.

有一辆重力为50000牛的货车，在平直公路上匀速前进，若它所受到的阻力是车重的0.05倍，求汽车发动机的牵引力？∵汽车做匀速直线运动，∴所以水平方向受到平衡力的作用。

即汽车的牵引力F和阻力f是一对平衡力，大小相等

则F

=f=0.05GF=f=0.05×50000N=2500N

答：汽车发动机的牵引力为2500N。4.静止放在水平桌面上的台灯，受到的平衡力是（）A．台灯的重力和桌面对台灯的支持力B．台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力C．台灯对桌面的压力和桌子受到的重力D．台灯的重力和台灯对桌面的压力A

六、课堂练习研究对象是台灯。台灯在竖直方向受到的力有：重力、桌面的支持力。因为台灯是静止，所以这两个力是一对平衡力。故选A。

六、课堂练习

5.一辆重1000N的小车，在200N的牵引力作用下沿水平地面匀速直线运动，小车受到的摩擦阻力是（）

A.1000NB.200NC.800ND.1200NB小车在水平方向上受到的摩擦阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，小车受到的摩擦阻力是200N。在竖直方向上受到重力与支持力，是另一对平衡力。

六、课堂练习6.跳伞运动员从高空竖直下落过程中，开始阶段速度越来越大，则此时他所受空气阻力

重力，后来匀速下落，此时受空气阻力

重力（填“大于”、“小于”或“等于”）小于等于跳伞运动员从高空竖直下落过程中，开始阶段速度越来越大，则此时他所受空气阻力与重力不是平衡力，所受空气阻力小于重力；当匀速下落时，所受空气阻力与重力是一对平衡力，故大小相等。

7.起重机的钢丝绳下吊一个重为2000牛的货物，在下列情况下，钢丝绳的拉力分别是多少?(1)当货物静止时：__________(2)货物以1米/秒匀速上升：_________(3)货物以1.5米/秒匀速下降：__________2000牛2000牛2000牛拉力F与重力G是一对平衡力，大小相等。

六、课堂练习货物在竖直方向上受到的力有：重力G、拉力F。

货物无论是静止、匀速直线上升或下降，货物都处于平衡状态，这两个力都是一对平衡力，所以大小相等。拉力的大小与物体匀速运动的速度无关。

六、课堂练习

8.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D物体在平衡力作用下，会保持静止或匀速直线运动状态。静止的物体在平衡力作用下，一定静止；运动的物体在平衡力作用下，一定作匀速直线运动。所以选项D正确。

六、课堂练习

9.关于二力平衡的说法中，正确的是（）

A.一个物体受到两个力作用，若处于匀速直线运动状态，这两个力一定是平衡力

B.做匀速直线运动的物体，一定只受到一对平衡力作用

C.只要两个力大小相等、方向相反，并作用在一条直线上，这两个力一定是平衡力

D.以上情况都有可能A①一个物体