2020年春八年级物理下册8.2力的平衡课件2新版教科版.ppt

第八章第八章 力与运动力与运动第第2节节 力的平衡力的平衡JK八年级物理下册八年级物理下册 同同学学们们，我我们们在在前前面面学学习习了了牛牛顿顿第第一一定定律律，那那么么牛牛顿顿第第一一定定律律告告诉诉了了我我们们什什么？么？物物体体在在不不受受力力的的作作用用时时，将将总总保保持持静止状态或匀速直线运动状态静止状态或匀速直线运动状态.新课导入新课导入 我我们们知知道道，实实际际生生活活中中不不受受力力的的物物体体是是没没有有的的.那那为为什什么么还还有有物物体体处处于于静静止止状状态态或或匀匀速速直直线线运动状态呢？运动状态呢？当当甲甲、乙乙两两位位同同学学在在门门里里、门门外外（同同一一位位置置，用用力力方方向向相相反反）推推门门时时，如如果果要要门门保保持持静静止止不动，需要满足什么条件不动，需要满足什么条件?因因为为当当两两人人用用力力大大小小相相等等时时，产产生生的的作作用用效效果果相相互互抵抵消消，门门相相当当于于不不受受力力.这这时时我我们们就就说说两两个个力力平平衡衡，门门处处在在平平衡衡状状态，即处于静止态，即处于静止.现实中这样的例子很多，现实中这样的例子很多，我们就一起来探究吧我们就一起来探究吧!推进新课推进新课平衡状态下力与运动的关系平衡状态下力与运动的关系 上面的事例告诉我们，当物体处在平衡状态时，上面的事例告诉我们，当物体处在平衡状态时，受到的力是平衡力受到的力是平衡力.平衡状态是指静止状态、匀速直线平衡状态是指静止状态、匀速直线运动状态运动状态.也就是说当物体处在静止状态或匀速直线运也就是说当物体处在静止状态或匀速直线运动状态时，物体不受力或受到平衡力的作用动状态时，物体不受力或受到平衡力的作用.请大家观察桌面上的书，挂在天花板上的电灯，请大家观察桌面上的书，挂在天花板上的电灯，平直公路上匀速行驶的汽车，分析它们的运动平直公路上匀速行驶的汽车，分析它们的运动状态和受力情况状态和受力情况.1：放在桌面上的书处于静止状态，受到重力、桌面对书：放在桌面上的书处于静止状态，受到重力、桌面对书的支持力，表明重力与支持力平衡；的支持力，表明重力与支持力平衡；2：挂在天花板上的电灯处于静止状态，受到重力、拉力，：挂在天花板上的电灯处于静止状态，受到重力、拉力，表明重力与拉力平衡表明重力与拉力平衡.3：平直公路上匀速行驶的汽车（做匀速直线运动），在：平直公路上匀速行驶的汽车（做匀速直线运动），在竖直方向受到重力和支持力，水平方向受到牵引力和阻竖直方向受到重力和支持力，水平方向受到牵引力和阻力，重力与支持力平衡，牵引力与阻力平衡力，重力与支持力平衡，牵引力与阻力平衡.由此可见，物体在平衡状态下，要么不受力，要么受平由此可见，物体在平衡状态下，要么不受力，要么受平衡力衡力.反过来，当物体不受力或受平衡力时，就总保持静反过来，当物体不受力或受平衡力时，就总保持静止状态或匀速直线运动状态止状态或匀速直线运动状态.例例题题1 如如图图所所示示,悬悬挂挂在在树树枝枝上上的的苹苹果果静静止止不不动动,苹苹果果受受到到 力力和和 力力作作用用，它它们们 平平衡衡力力，苹苹果果 处处于于平平衡衡状状态态。（后后两两空空均均选选填填“是是”或或“不是不是”）探索新知探索新知重拉是是解解析析：平平衡衡状状态态就就是是指指运运动动状状态态保保持持不不变变的的状状态态，即即要要么么处处于于静静止止状状态态，要要么么处处于于匀匀速速直直线线运运动动状状态态.题题中中苹苹果果处处于于静静止止不不动动，即即处处于于平平衡衡状状态态，那那么么苹苹果果受受到到平平衡衡力力作作用用.因因为为苹苹果果必必定定受受到到重重力力作作用用，而而且且重重力力的的方方向向竖竖直直向向下下，所所以以苹苹果果还还受受到树枝对它竖直向上的拉力作用。到树枝对它竖直向上的拉力作用。二力平衡的条件和应用二力平衡的条件和应用 物物体体处处于于平平衡衡状状态态时时，要要么么不不受受力力，要要么么受受平衡力作用。平衡力作用。若若是是受受平平衡衡力力，可可以以是是两两个个力力，也也可可以以是是多多个力。个力。如如果果处处于于平平衡衡状状态态下下的的物物体体只只受受两两个个力力作作用用时时，这这两两个个力力满满足足什什么么条条件才能平衡呢？件才能平衡呢？我们设计实验来探究这两个力的平衡条件。我们设计实验来探究这两个力的平衡条件。a.在在小小车车左左端端挂挂一一个个钩钩码码，右右端端挂挂两两个个钩钩码码（使使两两托托盘盘里里的的砝砝码码质质量量不不相相等等）,小小车车由由静静止止开开始向右运动；始向右运动；b.如如图图.8.2-2所所示示在在小小车车左左右右两两边边各各挂挂一一个个钩钩码码（使使两两托托盘盘里里的的砝砝码码质质量量相相等等），放放手手后后小小车车仍仍保持静止；保持静止；是是否否只只要要两两个个力力大大小小相相等等，这这两两个个力力就就可以相互平衡呢？可以相互平衡呢？c.在在b的的基基础础上上转转动动小小车车，使使小小车车受受到到的的力力不不在在同一直线上，放手后小车由静止变成转动；同一直线上，放手后小车由静止变成转动；小小车车受受到到大大小小相相等等、方方向向相相反反，并并且且在在同同一一直直线线上上的的两两个个力力，原原来来静止的小车仍保持静止状态静止的小车仍保持静止状态.用手拨动小车，小车运动很短一段距离会用手拨动小车，小车运动很短一段距离会停下来；为什么小车运动很短一段距离会停下停下来；为什么小车运动很短一段距离会停下来，而不是一直运动下去？来，而不是一直运动下去？受到木板对小车的阻力（摩擦力）受到木板对小车的阻力（摩擦力）把光滑的玻璃板放在木板上，小车放在玻把光滑的玻璃板放在木板上，小车放在玻璃板上重做上面的步骤，小车滚动的距离会更璃板上重做上面的步骤，小车滚动的距离会更远。远。如如果果物物体体表表面面绝绝对对光光滑滑，小小车车受受到到的的阻阻力力为为零零，同同时时受受到到大大小小相相等等、方方向向相相反反，并并且且在在同同一一直直线线上上的的两两个个力力，原原来来运运动动的的小小车车将将一一直直保保持匀速直线运动下去持匀速直线运动下去.二二力力平平衡衡的的条条件件：作作用用在在同同一一物物体体上上的的两两个个力力，如如果果大大小小相相等等、方方向向相相反反，并并且且在在同同一一直直线线上上，这这两两个个力力就就彼彼此此平平衡衡，这这两两个个力力称称为为一一对对平平衡力（简记：同体、等值、反向、共线）。衡力（简记：同体、等值、反向、共线）。注注意意：这这四四个个条条件件必必须须同同时时具具备备，缺缺一一不不可可。尤尤其其要要注注意意作作用用在在同同一一物物体体上上，不不能能是是作作用用在在不不同的物体上。同的物体上。例例题题2 在在“探探究究二二力力平平衡衡条条件件”的的活活动动中中，主主要要是是通通过过探探究究力力对对物物体体的的作作用用效效果果来来实实现现探探究究目目的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。（1）图图a的的探探究究方方案案中中研研究究对对象象是是小小卡卡片片，图图b的探究方案中研究对象是的探究方案中研究对象是 ；（2）小小明明选选择择了了图图a所所示示的的探探究究方方案案.他他将将系系于于小小卡卡片片两两对对角角的的细细线线分分别别跨跨过过左左右右支支架架上上的的滑滑轮轮后后，就就在在两两线线端端挂挂上上钩钩码码。这这是是用用于于探探究究两两个个力力的的 和和 对对物物体平衡的影响；体平衡的影响；（3）探探究究活活动动中中还还要要求求要要把把小小卡卡片片转转过过一一个个角角度度，然然后后再再松松手手.这这样样做做的的目目的的是是用用于于探探究究不不在在 上的两个力对物体平衡的影响。上的两个力对物体平衡的影响。（4）两两个个探探究究方方案案相相比比较较，你你认认为为哪哪个个方方案案的的探探究究过过程程对对实实验验结结论论的的影影响响小小一一些些？为为什什么么？解解析析：图图b中中研研究究的的对对象象是是小小车车，观观察察小小车车在在受受到到水水平平方方向向的的两两个个拉拉力力（忽忽略略小小车车与与木木板板之之间间的的摩摩擦擦阻阻力力的的理理想想情情况况）作作用用下下的的运运动动状状态态时时，如如果果小小车车做做匀匀速速直直线线运运动动，那那么么小小车车受受到到的的是是平平衡衡力力。由由于于实实际际当当中中，小小车车要要受受到到阻阻力力，所所以以两两边边所所挂挂钩钩码码的的质质量量略略有有差差别别。图图a研研究究的的是是小小卡卡片片，由由于于小小卡卡片片的的质质量量很很小小，所所以以它它的的重重力力可可忽忽略略不不计计，因因此此可可不不考考虑虑竖竖直直方方向向的的受受力力，仅仅仅仅只只考考虑虑水平方向的受力，因此水平方向的受力，因此a实验效果更明显。实验效果更明显。答答案案：（1）小小车车 （2）大大小小方方向向 （3）同同一一条条直直线线 （4）a方方案案的的探探究究过过程程对对实实验验结结论论的的影影响响小小些些，因因为为小小卡卡片片的的重重力力可可忽忽略略不不计计，它它只只受受两两个个拉拉力的作用（或力的作用（或b方案中要受到阻力的影响）方案中要受到阻力的影响）2.二力平衡的应用二力平衡的应用 二二力力平平衡衡在在实实际际中中有有着着广广泛泛的的应应用用，如如水水平平行行驶驶的的列列车车重重力力为为1108N，那那么么它它受受到到的的轨轨道对它的支持力为多少道对它的支持力为多少N，方向如何？，方向如何？支持力支持力 1108 N，方向竖直向上。，方向竖直向上。为什么？为什么？因因为为列列车车在在竖竖直直方方向向处处于于平平衡衡状状态态，因因此此，受受到到的的重重力力和和轨轨道道对对它它的的支支持持力力是是一对平衡力，二者大小相等，方向相反。一对平衡力，二者大小相等，方向相反。二力平衡条件的应用：二力平衡条件的应用：根根据据物物体体处处于于静静止止状状态态，或或匀匀速速直直线线运运动动状状态态，可以分析出作用在物体上的力的大小和方向；可以分析出作用在物体上的力的大小和方向；根据物体的受力情况判断物体的运动状态。根据物体的受力情况判断物体的运动状态。平衡力与相互作用力平衡力与相互作用力 在前面刚学力时，我们知道，物体间力的作在前面刚学力时，我们知道，物体间力的作用是相互的，即一个物体在对别的物体施加力的用是相互的，即一个物体在对别的物体施加力的同时，也要受到别的物体对它施加力的作用。也同时，也要受到别的物体对它施加力的作用。也就是说，力总是成对出现的，把其中的一个力叫就是说，力总是成对出现的，把其中的一个力叫作用力，另一个力叫反作用力，作用力与反作用作用力，另一个力叫反作用力，作用力与反作用力是一对相互作用力。那么它与平衡力有什么区力是一对相互作用力。那么它与平衡力有什么区别呢？我们不妨就以放在桌面静止的书为例进行别呢？我们不妨就以放在桌面静止的书为例进行分析比较它们的相同点和不同点。分析比较它们的相同点和不同点。A.一一对对平平衡衡力力：书书受受到到的的重重力力G与与桌桌面面对对书的支持力书的支持力F（如图甲所示）。（如图甲所示）。B.一一对对相相互互作作用用力力：桌桌面面对对书书的的支支持持力力F与书对桌面的压力与书对桌面的压力F（如图乙所示）。（如图乙所示）。注注意意 二者最明显的区别是：平衡力的两个力是作用在同一物体上的，而相互作用力的两个力是作用在不同的物体上的。通通过过这这节节课课的的学学习习，我我们们进进一一步步理理解解了了力力与与运运动动的的关关系系，明明白白了了物物体体处处于于平平衡衡状状态态时时（即即处处于于静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动状状态态时时）不不受受力力或或受受到到平平衡衡力力。反反之之，当当物物体体不不受受力力或或受受到到平平衡衡力力时时，物物体体处处于于平平衡衡状状态态（即即静静止止的的物物体体将将总总是是静静止止，运运动动的的物物体体将将总总是是保保持持匀匀速速直直线线运运动动）。最最后后我我们们还还知知道道了了平平衡衡力力与与相相互互作作用用力力的的区区别别，体体会会到到平平衡衡力与我们的生产、生活密切相关力与我们的生产、生活密切相关.好，谢谢大家！好，谢谢大家！课后小结课后小结