二力平衡【備課精講精研】 人教版 八年級物理下冊 高效課堂

運(yùn)動和力牛頓第一定律二力平衡摩擦力初中物理第二節(jié)二力平衡平衡狀態(tài)&平衡力PART01二力平衡平衡狀態(tài)和平衡力（重點(diǎn)）1.平衡狀態(tài)：物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。2.平衡力：物體在受到幾個力作用時，如果處于平衡狀態(tài)，則這幾個力相互平衡。二力平衡平衡狀態(tài)和平衡力（重點(diǎn)）3.平衡力與平衡狀態(tài)之間的關(guān)系實(shí)際生活中，不受力的物體不存在，當(dāng)無特殊說明時，若物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，則一定受到平衡力的作用;若物體受到平衡力的作用，則一定處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。二力平衡平衡狀態(tài)和平衡力（重點(diǎn)）理解：速度為零的物體處于平衡狀態(tài)嗎?物體的速度為零的情況有兩種∶一種是保持靜止?fàn)顟B(tài)時速度一直為零，此時物體處于平衡狀態(tài);另一種是運(yùn)動過程中的某個瞬間速度為零，比如將小球從某一高度自由釋放，釋放瞬間小球速度為零，或?qū)⑿∏驁?jiān)直向上拋出，小球上升到最高點(diǎn)時速度也為零;此時小球雖然速度為零，但并不能持續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此小球不處于平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)：(1)靜止?fàn)顟B(tài)；(2)勻速直線運(yùn)動狀態(tài)二力平衡應(yīng)用1：認(rèn)識平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)例1：某同學(xué)在站在升降電梯里受電梯的支持力為F和重力為G，當(dāng)電梯從底層由靜止開始向上加速時，F(xiàn)____G；當(dāng)電梯向上減速停下來時，F(xiàn)____G，當(dāng)電梯在較高樓層由靜止向下加速運(yùn)動時，F(xiàn)____G；當(dāng)電梯向下減速停下來時，F(xiàn)____G。（>/=/<）。上述四種情況屬于____（是/非）平衡狀態(tài)。＞＜＜＞非二力平衡的條件PART02二力平衡二力平衡的條件（重點(diǎn)）1.二力平衡：一個物體在兩個力的作用下，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，則物體處于平衡狀態(tài)，這兩個力相互平衡。如靜止在桌面上的課本、在空中勻速下降的跳傘運(yùn)動員。二力平衡二力平衡的條件（重點(diǎn)）2.二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡?？珊営洖椤猛w、等大、反向、共線。二力平衡二力平衡的條件（重點(diǎn)）3.判斷兩個力是否為平衡力的方法：（1）看這兩個力是否滿足二力平衡的條件，若滿足，則二力平衡。（2）根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)判斷∶若物體只受到兩個力，且在這兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個力平衡。二力平衡二力平衡的條件（重點(diǎn)）4.一對平衡力和一對相互作用力的辨析：平衡力相互作用力相同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一條直線上?不同點(diǎn)受力物體作用在同一物體上??作用在兩個不同物體上受力情況受力物體是同一物體，施力物體是其他不同物體兩個物體互為施力物體，互為受力物體力的變化一個力變化(增大、減小或消失),另一個力不一定變化,此時物體失去平衡同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失受力效果使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)兩個力分別產(chǎn)生各自的效果二力平衡二力平衡的條件（重點(diǎn)）以靜止在桌面上的書本為例，平衡力和相互作用力的示意圖如下∶?一對平衡力∶書受到的重力G與桌面對書的支持力F。一對平衡力∶書受到的重力G與桌面對書的支持力F。二力平衡條件

的應(yīng)用PART02二力平衡二力平衡條件的應(yīng)用（重難點(diǎn)）1.根據(jù)受力情況判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)?（1）不受力或受平衡力時：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。?（2）受非平衡力時：物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變。二力平衡二力平衡條件的應(yīng)用（重難點(diǎn)）2.根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)判斷物體的受力情況??（1）物體靜止或做勻速直線運(yùn)動∶物體不受力或受到平衡力作用。?（2）物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變（如速度大小或方向變化）∶物體一定受力且受非平衡力的作用。二力平衡二力平衡條件的應(yīng)用（重難點(diǎn)）3.當(dāng)物體受到兩個力的作用而平衡時，如果知道其中一個力的大小和方向，就可以根據(jù)二力平衡條件得出另一個力的大小和方向。二力平衡二力平衡條件的應(yīng)用（重難點(diǎn)）【知識拓展】合力（1）合力∶如果一個力產(chǎn)生的作用效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫那幾個力的合力。組成合力的每一個力叫做分力。（2）合力的大小∶①同一條直線上方向相同的兩個力F1和F2的合力∶F合=F1＋F2，合力的方向與兩個力的方向相同。②同一條直線上方向相反的兩個力F1和F2的合力∶F合=IF1-F2I，合力的方向與較大的那個力的方向相同。③對于任意的合力F合與兩個分力F1和F2都有這樣的關(guān)系∶IF1-F2I≤F合≤F1＋F2。?（3）合力與分力蘊(yùn)含的物理方法∶等效替代法。二力平衡應(yīng)用2：認(rèn)識二力平衡例2：如圖所示為某班教室中懸掛的電扇。根據(jù)力的作用是相互的可知，電扇未開啟時，天花板對吊扇的拉力______電扇的重力，電扇開啟正常工作時，天花板對吊扇的拉力______電扇的重力（均選填“大于”、“等于”或“小于”）。等于小于二力平衡應(yīng)用3：二力平衡條件的應(yīng)用例3：如圖所示，一位同學(xué)在彈簧測力計(jì)的兩端沿水平方向各施加3N的拉力，并使其保持靜止，此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)為（）A．0N

B．3N C．6N

D．12NB二力平衡重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件【實(shí)驗(yàn)裝置】【實(shí)驗(yàn)操作】?（1）探究二力平衡時兩個力大小是否相等

①在小車左邊托盤中放一個砝碼，右邊放兩個砝碼（使兩托盤里的砝碼質(zhì)量不相等），小車由靜止開始向右運(yùn)動;?②在靜止的小車左右兩邊托盤內(nèi)各放一個砝碼(使兩托盤里的砝碼質(zhì)量相等)，放手后小車仍保持靜止。二力平衡重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件【實(shí)驗(yàn)裝置】【實(shí)驗(yàn)操作】?（2）探究二力平衡時兩個力是否在一條直線上

在小車左右兩邊托盤內(nèi)各放一個砝碼（使兩托盤里的砝碼質(zhì)量相等），把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度，使小車受到的力不在同一直線上，放手后小車由靜止開始轉(zhuǎn)動。二力平衡重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件【實(shí)驗(yàn)裝置】【實(shí)驗(yàn)操作】??（3）探究二力平衡時兩個力的方向是否相反

把兩個托盤上的細(xì)繩都系在小車左側(cè)的掛鉤上，兩盤中的砝碼質(zhì)量相等，放手后小車開始向左運(yùn)動。二力平衡重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件【實(shí)驗(yàn)記錄】小車在水平方向所受二力的情況小車運(yùn)動狀態(tài)是否發(fā)生改變大小方向是否在一條直線上不相等相反是是相等相反是否相等相反否是相等相同是是[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等,方向相反,并且在同一條直線上,這兩個力就彼此平衡。二力平衡重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件實(shí)驗(yàn)應(yīng)考拓展"探究二力平衡條件"實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)∶1.將研究對象換成小卡片，由于小卡片的質(zhì)量很小，所以它的重力可忽略不計(jì)，因此可不考慮豎直方向的受力，只考慮水平方向的受力;另外，在水平方向受到的摩擦力也更小，實(shí)驗(yàn)效果更明顯。2.由于小卡片很容易剪成兩個卡片，還可以探究"二力平衡兩個力是否作用在一個物體上"。二力平衡例：實(shí)驗(yàn)小組要探究二力平衡條件。實(shí)驗(yàn)中每個鉤碼重力相同，摩擦力忽略不計(jì)。（1）如圖甲裝置,當(dāng)左右兩端同時各掛兩個鉤碼時，小車靜止；當(dāng)左右兩端同時取下一個鉤碼時，如圖乙，小車仍靜止；當(dāng)只在右端增掛一個鉤碼時，如圖丙，小車將做變速運(yùn)動，此時F5______（選填“大于”、“小于”或“等于”）F6。由此可知二力平衡的條件之一是____________。（2)在圖甲實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將小車扭轉(zhuǎn)一個角度,松手后,觀察小車的情況,這樣做是探究什么問題？_______________________小于大小相等探究平衡力是否在同一直線上二力平衡易錯點(diǎn)1：一對相互作用力和一對平衡力例1：在2022北京冬奧會短道速滑男子1000米比賽中，中國選手任子威獲得金牌。圖甲是他正全力通過彎道、圖乙是他獲勝后站立在水平賽場中央大聲歡呼的情形，下列說法正確的是（）A．通過彎道過程中他處于平衡狀態(tài)B．站立時他受到的重力和他對冰面的壓力是一對相互作用力C．站立時他受到的重力和他對冰面的壓力是一對平衡力D．圖甲中他的手對冰面的壓力與冰面對他的手的支持力是一對相互作用力D二力平衡易錯點(diǎn)2：平衡狀態(tài)的隱含條件例2：用一根鋼索以2m/s的速度將重物1×104N勻速向上提起，這時鋼索對重物的拉力是_______N；若鋼索改為以3m/s的速度使重物勻速下降時，鋼索對重物的拉力方向是_______（選填“向上”或“向下”），重物所受到的合力為_______N。1×104

向上0二力平衡突破1探究二力平衡條件例1：物理小組的幾位同學(xué)利用圖所示裝置進(jìn)行“探究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。（1）他們先采用圖甲所示裝置，把木塊放在水平桌面上，在左右兩側(cè)加掛鉤碼，發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩側(cè)鉤碼質(zhì)量相等時，木塊靜止。某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)左側(cè)懸掛質(zhì)量稍大一點(diǎn)的鉤碼時，兩個拉力大小不同，但小車仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是小車受到________的影響，此時小車受到的__________（選填“是”或“不是”）平衡力；（2）小剛用圖乙所示的小車替換木塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在左側(cè)和右側(cè)同時懸掛一個質(zhì)量相等的鉤碼時，小車處于靜止?fàn)顟B(tài)；改變其中一端鉤碼的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)小車無法保持靜止?fàn)顟B(tài)，由此說明兩個力必須_____________才能平衡；（3）在小車兩側(cè)懸掛相同質(zhì)量的鉤碼，再把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度，扭轉(zhuǎn)過程中小車的四個車輪始終不離開桌面，然后松手，觀察到小車先轉(zhuǎn)動，最后恢復(fù)到初始狀態(tài)保持靜止，說明兩個力必須作用在______________才能平衡；（4）小敏又提出了另一種實(shí)驗(yàn)方案：將乙裝置中的小車換成小卡片，如圖丙所示。將小卡片從中間剪開后，小卡片不能平衡，說明兩個力必須作用在______________才能平衡。摩擦力是大小相等同一直線上同一物體上二力平衡【針對訓(xùn)練1】如圖所示，圖甲是小華同學(xué)探究“二力平衡條件”時的實(shí)驗(yàn)情景：（1）小華將卡片（重力可忽略不計(jì)）兩端的細(xì)線繞過滑輪，并掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向______，并通過調(diào)整___________來改變拉力的大小；（2）當(dāng)小卡片平衡時，小華將卡片______（翻轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)）一個角度，松手后小卡片______（能/不能）平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究________________________；（3）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是_______________________________________；（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)，其主要原因是___；A．減小摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響B(tài)．卡片是比較容易獲取的材料C．容易讓卡片在水平方向上保持平衡D．卡片容易扭轉(zhuǎn)對此，你對小明的實(shí)驗(yàn)裝置提出的改進(jìn)意見是________________________。相反鉤碼數(shù)量旋轉(zhuǎn)不能不在同一直線上兩個力是否平衡用剪刀把小卡片剪成兩個更小的卡片，觀察兩個更小卡片是否平衡A在木塊下方裝輪子二力平衡突破2：運(yùn)用受力分析與平衡力解決物體受力問題例2：一個物體的質(zhì)量是5kg，當(dāng)把它吊在空中靜止時，它受到的拉力是_______N，若使它以1m/s的速度勻速下降時，它受到的拉力_______50N（填“大于、小于、等于”），若使它以2m/s的速度勻速上升時，它受到的拉力_______50N（填“大于、小于、等于”），若上升的過程中，繩子突然斷了，物體將會_______。（取g＝10N/kg）50等于等于先上升再下降二力平衡突破2：運(yùn)用受力分析與平衡力解決物體受力問題【針對訓(xùn)練2】如圖所示，木板A在15N的水平拉力F作用下，沿水平地面向右加速運(yùn)動，物體B相對于地面靜止，此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N，則B所受滑動摩擦力大小為______N，方向水平向______。3右二力平衡鞏固練習(xí)1．如圖為冬奧會的一些運(yùn)動項(xiàng)目，下列說法中正確的是（）A．用球桿推著冰球使其水平滑動,說明力是維持物體運(yùn)動的原因B．?dāng)S出去的冰壺水平向前運(yùn)動，冰壺的重力與地面對冰壺的支持力是一對平衡力C．若滑雪運(yùn)動員在空中最高點(diǎn)時失去一切外力，慣性也會消失，它將處于靜止?fàn)顟B(tài)D．短道速滑運(yùn)動員在勻速通過彎道時，運(yùn)動狀態(tài)不變B二力平衡鞏固練習(xí)2．如圖所示,用電線將燈懸掛在天花板上．當(dāng)燈靜止時,燈所受重力的平衡力是

（

）A．電線對燈的拉力B．燈對電線的拉力C．燈對地球的吸引力D．電線對天花板的拉力A二力平衡鞏固練習(xí)3．2021年8月5日下午，中國小將全紅嬋在東京奧運(yùn)會女子10米跳臺決賽中奪冠。當(dāng)她站在領(lǐng)獎臺上領(lǐng)獎時，下列兩個力為一對平衡力的是（）A．她所受的重力和她對領(lǐng)獎臺的壓力B．她所受的重力和領(lǐng)獎臺對她的支持力C．她對領(lǐng)獎臺的壓力和領(lǐng)獎臺對她的支持力D．她對領(lǐng)獎臺的壓力和領(lǐng)獎臺受到的重力B二力平衡鞏固練習(xí)4．關(guān)于牛頓第一定律，下列說法正確的是（）A．速度大的物體慣性大B．跳遠(yuǎn)運(yùn)動員快速助跑，是為了利用自身的慣性以提高成績C．力是維持物體運(yùn)動的原因D．物體在沒有受到力的作用時就一定處于靜止?fàn)顟B(tài)B二力平衡鞏固練習(xí)5．關(guān)于力和運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．物體受到力的作用時運(yùn)動狀態(tài)一定改變B．在平衡力作用下物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C．手拉長橡皮筋，說明力可以使物體發(fā)生形變D．繞操場勻速轉(zhuǎn)動的玩具電動車處于平衡狀態(tài)C二力平衡鞏固練習(xí)6．在俄羅斯切巴爾庫爾合同訓(xùn)練場，參加“和平使命—2017”中俄聯(lián)合反恐軍事演習(xí)的一輛中方96A型坦克行駛在水平面上，下述各對力中屬于平衡力的是（

）A．坦克受到的重力和坦克對地面的壓力

B．坦克對地面的壓力和地面對坦克的支持力C．坦克受到的摩擦力和坦克受到的重力D．坦克受到的重力和地面對坦克的支持力D二力平衡鞏固練習(xí)7．F1和F2是作用在同一物體上的兩個力，且作用在同一水平直線上。若其中F1=6N，方向是水平向右，且這兩個力的合力為16N。關(guān)于F2的大小和方向，說法中正確的是（）A．一定是10N，且方向水平向右B．一定是22N，且方向水平向左C．可能是10N，且方向水平向左D．可能是22N，且方向水平向左D二力平衡鞏固練習(xí)8．“美好的一天，從拉著行李箱返校學(xué)習(xí)開始”。圖甲中的同學(xué)拉著行李箱健步行走在校園水平路面上，行李箱勻速前進(jìn)并保持傾角不變。假如這一過程中行李箱（含箱內(nèi)物體）受到的重力G如圖乙所示，則該同學(xué)對行李箱施加的拉力有沒有可能是圖乙中的F1、F2？你的判斷是（）A．F1可能，F(xiàn)2不可能 B．F1不可能，F(xiàn)2可能C．F1和F2都可能

D．F1和F2都不可能D二力平衡鞏固練習(xí)9．用一根細(xì)線拴一塊橡皮，甩起來，使橡皮繞手做圓周運(yùn)動。這時，你會覺得橡皮需要用線拉住才不會跑掉（圖），這說明力是___________________的原因,如果此時細(xì)線突然斷開，它將做____________運(yùn)動。改變物體運(yùn)動狀態(tài)勻速直線二力平衡鞏固練習(xí)10．跳傘運(yùn)動員在空中勻速下落時，傘和運(yùn)動員受到的阻力與_____力是一對平衡力。若傘和運(yùn)動員共重800N，則傘和運(yùn)動員受到的阻力大小為___________N，方向___________。重800豎直向上二力平衡鞏固練習(xí)12．成都錦江區(qū)在建一座名為“綠地中心”的地標(biāo)性建筑，該建筑擬建高度468m，搭乘18m/s的超高速電梯，經(jīng)歷了加速、勻速、減速三個階段，從底層到頂層不到30s。人乘箱式電梯豎直勻速上升的過程中，人受到的重力和電梯對人的支持力是一對____________（選填“平衡力”或“相互作用力”）；在電梯豎直加速上升的過程中，人受到的合力____________（選填“向上”“向下”或“為零”）。平衡力向上二力平衡13.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)時小海同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案。（1）比較圖甲和圖乙兩種方案,____(選填“甲”或“乙”)方案更合理。原因是:________________________；（2）桌面兩端定滑輪的作用是______