8.1+二力平衡（课件）-2024-2025学年八年级物理下册同步课堂（苏科版2024）

苏科版

八年级下册

第八章

力与运动

8.1二力平衡

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?第8章

序言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？静止的吊灯匀速上升的潜水艇匀速下降的运动员

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。情景引入0102030405CONTENTS

物体的平衡

二力平衡的条件

二力平衡的应用PARTONE物体的平衡静止的汽车匀速直线运动的汽车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。匀速直线运动的汽车

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。

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。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。静止的小鸟悬挂的吊灯匀速下落的人与降落伞

PARTTWO

二力平衡的条件

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。活动8.1探究二力平衡的条件现象：当两端钩码个数相同时，卡片才能静止（平衡）。图8-2探究二力平衡的条件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。两端钩码个数相同两端钩码个数不相同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。卡片转过一个角度另外，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。实验视频(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)能练一练【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实验视频小车拉力情况小车运动状态受力大小方向是否在一条直线上相等不相等相等相反是相反是相反否静止开始运动转动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。实验结论(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练一练【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。PARTTHREE

二力平衡的应用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。平衡力运动状态不改变FG向上匀速：F=G向下匀速：F=G静止：F=G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非平衡力运动状态改变FG向上加速：向下加速：F＞G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；F＜GGF已知物体受力已知物体状态已知拉力大小求重力大小二力平衡条件3.求重力的大小F支GF支F压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一对平衡力一对相互作用力相同点大小相等大小相等方向相反方向相反作用在同一条直线上作用在同一条直线上不同点作用在同一个物体上，作用效果是使物体保持平衡分别作用在两个物体上一般产生两个不同的效果没有时间关系同时产生，同时消失不一定是同性质的力是同一种性质的力

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。

图8-3

高空走钢丝生活•物理•社会

高空走钢丝1.质量为0.5kg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。实践与练习花瓶的重力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100g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0.25kg。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=0.25kg×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(

)A

.C

.B

.D

.

A课堂练习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

C3.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D4.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DV5.在平直公路上匀速行使的汽车受到几对平衡