2020八年级物理下册 第二节 二力平衡

2020八年级物理下册 第二节 二力平衡

第二节 二力平衡 一、课程实施标准 知识内容 完成时间 课程标准 内容细目 教学实施具体要求 评价 方式 二力平衡 ‎1课时 通过实验认识二力平衡条件 ‎1、二力平衡的条件 ‎2、运用二力平衡条件解决有关问题 ‎1、会使用弹簧测力计 ‎2、会分析实验数据 作业 口试 测试 小条 周测 实验操作 二、教学重点、难点 重点：二力平衡的条件及其应用 难点：应用二力平衡的知识解释自然现象 三、知识要点 ‎1．平衡状态与力平衡 ‎（1）教室内的吊灯受到_____力和______力，吊灯保持静止。‎ ‎（2）放在地上的水捅受______力和地面对它的______力，水桶静止。‎ ‎（3）起重机吊起钢材匀速上升，此时钢材受到的______力和______力。‎ 归纳：物休在受到几个力作用时，如果物体保持_________或_____________状态，我们就说 该物体处于平衡状态，使物体处于平衡状态的几个力，我们就叫做__________；‎ 根据这个观点，我们可以从吊灯的静止状态可知吊灯受到的_______和_________二力平衡。‎ 练习：判断下列物体处于平衡状态的是 A．放在桌面上静止的书 B．空中飞行的小鸟 C．随传送带一块上升的物体 D．正在起步的汽车 E．悬吊着静止的电灯 F．围绕地球转动的卫星 G．匀速上升的电梯 7‎ H．匀速直线下落的跳伞运动员 I．百米冲刺中的运动员 J．树上静止的苹果 K．匀速直线行驶的汽车上的物体 ‎【答案】重，拉；重，支持；重，拉；静止，匀速直线运动，平衡力；重，拉；AEGHJK ‎2．二力平衡的条件 提出问题：如果一个物体在两个力的作用下平衡，我们称为二力一平衡，那么二力平衡的 条件是什么昵?‎ 实验探究：二力平衡的条件实验（如右图所示）‎ ‎（1）当两个盘子里装着砝码质量相同时，玩具小车在水平方向上受到的两个力大小_____（相等、不相等)，方向_____（相同、相反），_____（在、不在）同一直线上，玩具小车受力_____（平衡、不平衡）。‎ ‎（2）若在右边的盘子里再加一个砝码，而左边的盘子不增加砝码，受到的两个力大小_______（相等、不相等），方向_______（相同、相反），_______（在、不在）同一直线上，此时玩具小车受力______（平衡、不平衡）。‎ ‎（3）若把玩具小车转动一小角度，此时两个力_______（在、不在）在同一直线上；松手后，玩具小车______（能、不能）静止，玩具小车受力______（平衡、不平衡）。‎ 归纳总结：二力平衡的条件：当作用在___________上的两个力_______、_______、并且作用在____________。‎ ‎【答案】相等，相反，在，平衡；不相等，相反，在，不平衡；不在，不能，不平衡；同一物体，大小相等，方向相反，同一直线上。‎ ‎3．平衡力与相互作用力的区别 比较 一对平衡力 相互作用力 相同点 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎1‎ 7‎ 不同点 ‎2‎ ‎3‎ ‎【答案】‎ 比较 一对平衡力 相互作用力 相同点 ‎1‎ 大小相等 大小相等 ‎2‎ 方向相反 方向相反 ‎3‎ 作用在同一直线上 作用在同一直线上 不同点 ‎1‎ 作用在同一物体上 作用在不同物体上 ‎2‎ 一个力消失，另一个力可以存在 两个力同时存在、同时消失 ‎3‎ 两个力的性质可以不同 两个力的性质一定相同 ‎4．二力合成 ‎（1）合力：如果一个力产生的作用效果跟两个力共同产生的作用效果相同，这个力就叫做这两个力的_________。‎ ‎（2）力的合成：求两个力的________叫做二力的合成。‎ ‎（3）同一直线上二力合成的规律 ‎①同一直线上，方向相同的两个力的合力的大小等于这两个力的大小之_____，合力的方向跟这两个力的力向______。‎ 公式表示：________________‎ ‎②同一直线，方向相反的两个力的合力大小等于两个力的大小之_______，合力的方向跟较大的那个力__________。‎ 公式表示：________________‎ 例：利用图甲所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时，首先将弹簧的B端固定，‎ 再用两个测力计沿相同方向拉A端，使A端到达某一点O并记录下该点的位置，然后在 表格中记录下两个拉力的大小与方向。再用一个测力计拉弹簧A端，仍将A端拉伸到O 点，记录下此时拉力的大小与方向。实验中两次将弹簧A端都拉伸到同一点O的目的是 使两次力的__________相同。‎ ‎③二力合成后，合力大小的范围是___________________________。‎ ‎【答案】合力，合力，和，相同；F=F1+F2_；差，相同；F=F1-F2_；作用效果，F1+F2≥F≥|F1-F2|‎ 四、典型例趣 7‎ 例1．质量是‎50千克的人站在水平地面上，画出人受力的示意图，标明各力的大小。‎ ‎【答案】见下图 ‎【难易】简单 ‎【考点】考查受力分析 ‎【解析】本题的关键先分析出人受到几个力，再根据人站在水平地面上处于静止状态判断几个力的大小关系，画出受力示意图。人站在水平地面上处于静止状态，受到重力G和支持力F，这两个力是一对平衡力，F=G=mg=‎50kg×9.8N/kg=490N，重力从重心竖直向下画，支持力从重心竖直向上画，标出字母符号，注明大小，如图所示。‎ 例2．火车在平直的轨道上行驶。在竖直方向上______力和______力平衡，如果牵引力大于阻力，火车将______速；如果牵引力小于阻力，火车将______速；牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车______运动。‎ ‎【答案】重；支持；加；减；匀速直线 ‎【难易】简单 ‎【考点】考查平衡状态与二力平衡条件 ‎【解析】根据平衡力及平衡的条件分析解答此题，二力平衡条件：作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，这四个条件缺一不可。‎ 火车在平直的轨道上行驶，在竖直方向上重力和支持力，是一对平衡力。火车加速时，牵引力大于阻力；汽车减速时，牵引力小于阻力；火车匀速直线时，水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力。故答案为：重；支持；加；减；匀速直线。‎ 例3．一个物体同时受到两个力的作用，这两个力的三要索完全相同，那么这两个力 A．一定是平衡力 B．可能是平衡力 C．一定不是平衡力 D．无法判断 ‎【答案】C ‎【难易】简单 ‎【考点】考查二力平衡条件 ‎【解析】两个力的三要素完全相同，说明了这两个力的方向也相同。而平衡力的方向是相反的，由此可知这两个力一定不是平衡力。综上分析，故选C。‎ 例4．某同学静立在磅秤上，下列几对力中属于平衡力的是 7‎ A．人的重力与磅秤对人的支承力 B．人对磅秤的压力与磅秤对人的支持力 C．磅秤的重力与磅秤对人的支承力 D．磅秤的重力与人的重力 ‎【答案】A ‎【难易】简单 ‎【考点】考查二力平衡条件 ‎【解析】二力平衡的条件是：两个力必须作用在同一个物体上；大小相等；方向相反；在同一直线上。‎ A：人的重力是作用在“人”上，磅秤对人的支持力也是作用在“人”上，大小相等；方向相反；在同一直线上．这两个力符合二力平衡条件，是平衡力，故A正确； B：人对磅秤的压力作用在“磅秤”上，磅秤对人的支持力作用在“人”上，这两个力分别作用在两个物体上，它们是相互作用力，故B错误； C：磅秤的重力作用在“磅秤”上，磅秤对人的支持力作用在“人”上，这两个力不在同一物体，故不是平衡力，C错误； D：磅秤的重力作用在“磅秤”上，人的重力是作用在“人”上，这两个力不在同一物体，而且也不相等，故不是平衡力，D错误。 故选A。‎ 例5．关于同一直线上两个力的合成，下列说法正确的是 A．两个不为零的力，其合力一定不为零 B．两个力的合力，一定大于其中任何一个力 C．求两个力的合力的大小，就是把两个力的大小相加 D．不论两力的方向如何，合力的方向总是和较大力的方向相同 ‎【答案】D ‎【难易】简单 ‎【考点】考查二力合成 ‎【解析】解答此题时，要从力的大小和方向两个方面来考虑，在分析各选项时千万不能漏掉力的方向。‎ 7‎ ‎ A：如果物体受到的两个力为一对平衡力，即大小相等、方向相反、作用在一条直线上，则它们的合力为零，选项说法错误，不符合题意； B：因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差，因此合力大小不一定大于其中任何一个力，选项说法错误，不符合题意； C：同一直线、同方向二力的合力大小等于二力之和，但同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差，选项说法错误，不符合题意； D：同一直线二力的合力方向与两个分力的方向相同；当二力方向相反时，合力方向与较大力的方向相同，所以不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大的力的方向相同，选项说法正确，符合题意，故选D。‎ 例6．作用在一个物体上的两个力，分别为F1=3N，F2=5N，并且这两个力在同一条直线 上，则F1与F2的合力 A．一定是8N B．一定是2N C．可能是3N或5N D．可能是2N或8N ‎【答案】D ‎【难易】简单 ‎【考点】考查二力合成 ‎【解析】根据同一直线上力的合成方法，分析解答。已知：F1=3N，F2=5N，这两个力在同一条直线上，当这两个力方向相同时合力F=F1+F2=3N+5N=8N；当这两个力方向相反时，合力F'=F2-F1=5N-3N=2N。合力可能是8N，也可能是2N。故选D。‎ 例7．如图下所示，属于平衡力的是 ‎【答案】C ‎【难易】简单 ‎【考点】考查二力平衡条件 ‎【解析】二力平衡的条件是：两个力必须作用在同一个物体上；大小相等；方向相反；在同一直线上。‎ A：二力不在同一直线上，故A错误；‎ B：二力大小不相等，故B错误；‎ 7‎ C：二力满足二力平衡条件，C正确；‎ D：二力没有作用在同一个物体上，D错误。故选C。‎ 例8．体育课上小伟和小强进行爬绳和爬杆比赛，小伟爬绳小强爬杆，两人同时匀速向上爬，则 A．小强受杆的摩擦力小于他受的重力 B．小伟受绳的摩擦力大于他受的重力 C．小强受的摩擦力与重力大小相等，方向相同 D．小伟受的摩擦力与重力大小相等，方向相反 ‎【答案】D ‎【难易】中等 ‎【考点】考查平衡状态与二力平衡条件 ‎【解析】由于两人体重相同，且同时匀速向上爬，那么在竖直方向均受到平衡力的作用：重力和摩擦力，由二力平衡的条件知：他们所受的重力和摩擦力，大小相等，方向相反，且在同一条直线上；因此，他们爬杆受到的摩擦力和爬绳受到的摩擦力都等于他们受到的重力，且方向相反。‎ 7‎