第三节 力的平衡 (教案+ ppt课件+ 练习（含答案））-2022新沪科版八年级下册《物理》.rar

力的平衡教案力的平衡教案【教学目标】【教学目标】1、知识与技能、知识与技能(1)知道什么是力的平衡和二力平衡的条件.(2)知道二力平衡时物体的运动状态.(3)会应用二力平衡条件去分析、解决简单的问题.2、过程与方法、过程与方法(1)通过实验探究二力平衡条件。(2)学会分析一个物体受几个力及这几个力的平衡关系。3、情感态度和价值观、情感态度和价值观由于二力平衡条件是从实验中总结出来的，能够培养学生实事求是的科学态度、树立乐于探索日常生活中物理道理的意识。21 世纪教育网版权所有【教学重点】【教学重点】二力平衡条件【教学难点】【教学难点】力的平衡概念的建立是难点【教学方法】【教学方法】讲解法，讨论法【课前准备】【课前准备】小车、两边有定滑轮的木板、细绳、钩码【课时安排】【课时安排】1 课时【教学过程】【教学过程】一、导入新课一、导入新课 僵持的“人象大战”匀速行驶的汽车在一定条件下，物体即使在受到外力作用时也能保持静止状态或匀速直线运动状态。这是否和牛顿第一定律有些矛盾呢？其实并不矛盾，这涉及力的平衡的问题。二、讲授新课二、讲授新课（一）、二力平衡1、平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。匀速行驶的汽车处于平衡状态2、二力平衡：如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡.二力平衡杯子在桌面上静止不动是因为作用于杯子的重力 G 和支持力 F 是一对平衡力。跳伞运动员在某段时间内能匀速下降 因为运动员和降落伞作为整体受到的重力和空气阻力是一对平衡力。上述的物体虽然都受到了力，但是由于其所受力是平衡力，作用效果相互抵消，所以，它们能保持静止或匀速直线运动的平衡状态。21 教育网那么，两个力要满足什么样的条件，物体受力才会平衡呢？下面探究二力平衡的条件3、实验探究二力平衡条件（1）实验器材：小车、两边有定滑轮的木板、细绳、钩码（2）实验步骤：1、在一边的两个绳套上挂等重的钩码即小车受到大小方向相同的两个力，放开小车，观察小车的运动。2、在两边的绳套上挂不等重的钩码当 F1大于 F2时，放开小车，观察小车的运动。3、在两边的绳套上挂等重的钩码当 F1 等于 F2 时，放开小车，观察小车的运动。4、在两边的绳套上挂等重的钩码，将小车转动一个角度，使两个拉力的方向并不相反，放开小车，观察小车的运动。www.21-cn-观看二力平衡条件视频5、把你记录下来的实验结果填入表中。实验次数砝码质量拉力方向木块状态1相等相同同一直线做加速运动 2不相等相反同一直线做加速运动3相等相反在同一直线静止状态4相等相反不在同一直线不能处于静止状态(3)实验结论由实验探究可知：二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。（二）、二力平衡的应用(1）已知物体受平衡力作用，可以判断物体的运动状态保持不变。降落伞向下运动，且阻力和重力大小相等，你能判断降落伞的具体运动情况吗？阻力和重力是一对平衡力，所以降落伞向下做匀速直线运动（2）已知物体保持静止或匀速直线运动状态，可以断定物体一定受到平衡力的作用。思考：在“科学探究：摩擦力”的实验中,我们为什么让滑块保持匀速运动，拉力和摩擦力有什么关系？解析：当滑块保持匀速运动时，滑块受力平衡，它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡条件可知弹簧测力计的示数就是摩擦力的大小。21cnjycom 思考：在“探究物重与物体质量的关系”的实验中物体静止时，弹簧测力计的示数与物体重力的大小有什么关系？21cnjy由于物体处于静止状态所以受力平衡，物体受到弹簧测力计的拉力和物体的重力是一对平衡力即弹簧测力计的示数等于物体的重力的大小。【来源：21世纪教育网】交流与讨论请在图中画出静止在水平桌面上的饮料瓶的受力示意图，并与同学比较结果。如果饮料瓶所受的重力是 5N，你能判断桌面对它的支持力的大小是多少吗？解析：以饮料瓶为研究对象，对饮料瓶受力分析，它共受到两个力竖直向下的重力和垂直于桌面的支持力，由于饮料瓶处于静止状态，所以饮料瓶受力平衡，重力和支持力是一对平衡力，根据二力平衡条件它们作用在饮料瓶上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上所以 FN=G=5N知识拓展你知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的相同点和不同点吗？相同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.不同点：1、作用力和反作用力作用于两个不同物体，一对平衡力作用于同一个物体。2、产生的效果不同：作用力和反作用力各自产生的效果作用在不同的物体上，因此不能平衡.一对平衡力产至的效果是使物体所受合力为零，处于平衡状态，因此能平衡.3、力的性质作用力和反作用力一定是同一性质的力;一对平衡力不一定是同一性质的力.三、课堂练习三、课堂练习1、直升飞机匀速直线上升，飞机螺旋浆产生的举力（）飞机的重力；当飞机匀速直线下降时，螺旋桨产生的举力（）它的重力。21世纪*教育网答案：等于；等于2、汽车在平直公路上匀速向东行驶,发动机的牵引力是 45000N,汽车受到的阻力是()N,方向()。牵引力和阻力是一对()力。答案：45000；向西；平衡3.一个文具盒放在水平桌面上静止不动，下列力中属于平衡力的是（）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答案：C4、下列说法中正确的是()A.甲物体对乙物体施加力的同时,甲物体不一定受到了力的作用 B.二力平衡,则这两个力的三要素可能相同 C.做匀速直线运动的汽车一定受平衡力作用 D.一个物体受到平衡力的作用,它的运动状态也一定会改变 答案：C5.下列说法中正确的是()A.物体处于静止或匀速直线运动时,一定只受两个力作用 B.物体如果有力作用,不可能处于匀速直线运动和静止状态 C.两个力作用在一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力一定是平衡的 D.一个物体的运动方向在不断改变,它受到的力一定不平衡 答案：D6、下图中，二力平衡的是（）答案：B四、课堂小结四、课堂小结（一）、二力平衡1、平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。2、如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡.3、二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。（二）、二力平衡的应用(1）已知物体受平衡力作用，可以判断物体的运动状态保持不变。（2）已知物体保持静止或匀速直线运动状态，可以断定物体一定受到平衡力的作用。【板书设计】【板书设计】力的平衡一、二力平衡1、平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。2、二力平衡.3、二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。二、二力平衡的应用(1）已知物体受平衡力作用，可以判断物体的运动状态保持不变。（2）已知物体保持静止或匀速直线运动状态，可以断定物体一定受到平衡力的作用。【教学反思】【教学反思】本节课的重点是二力平衡的条件，为了能使学生对这个重要的内容深刻理解，一方面要认真做好演示实验，起到积极引导的作用；另一方面，要求学生做好探究实验，主动地探求二力平衡条件，这是关键之所在！还要注意引导学生学会正确地分析物体的受力情况。 力的平衡练习力的平衡练习一、单选题一、单选题1、如图所示是从人们向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景,下列情况中,实心球受到平衡力作用的是().21世纪*教育网 A.实心球在空中上升 B.实心球从空中下落 C.实心球在地上越滚越慢 D.实心球停在地上 www-2-1-cnjy-com2、如图所示,有一气球以 10 m/s 的速度匀速竖直上升到某一高度时,从气球上脱落一物体,这个物体离开气球后,将().2-1-c-n-j-yA.以原来的速度仍然匀速上升 B.立即下落 C.继续上升一段时间,然后下落 D.以上说法都不对 【出处：21 教育名师】3、将文具盒放在水平桌面上,下列几对力中,属于平衡力的是().A.文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持力 B.文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力 C.文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力 D.文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力 4、如图所示,吊在天花板上的电灯处于静止状态.如果某一天,吊线突然断开的同时,所有外力全部消失,则电灯将().21cnjy A.竖直向下匀速运动 B.竖直向下加速运动 C.保持原来静止状态 D.竖直向上匀速运动 【版权所有：21 教育】5、自重 400 N 的桌子放在水平地面上,现用 120 N 的力推它,没有推动,则摩擦力为().A.100 N B.120 N C.520 N D.0 6、重 4.9 N 的字典静止在水平桌面上,如图所示,能正确表示字典受力的图是().A.A B.B C.C D.D 21*cnjy*com7、一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,则这两个力().A.一定是平衡力 B.一定不是平衡力 C.可能是平衡力 D.是相互作用力 8、如图所示的装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为 10N，则弹簧测力计的示数和小车受到的合力分别为（）21 世纪教育网版权所有A.10N，20N B.10N，10N C.10N，0N D.20N，10N二、填空题二、填空题9、作用在一个物体上的两个力，如果大小()，方向()，并作用在一条直线上，这两个力就互相平衡10、在探究“二力平衡的条件”的实验中，某实验小组采用了如图所示的装置（1）在实验过程中，要求长木板水平放置，且表面是()的（2）在实验过程中，我们增减两端钩码的数目当两端钩码数相等时，小车将处于()状态（3）保持两端钩码数相等，把小车()一个角度，放手后发现，小车将发生转动（4）进一步的实验表明：同时作用在一个物体上的两个力，如果()，方向()并且在()上这两个力就彼此平衡11、爬杆是一项有益的体育运动，重 500N 的王力同学匀速向上爬时，杆对手的摩擦力大小为 500 N，方向竖直向上 为防止摩擦力太小而滑下，可以采取的措施是握紧杆或在手上擦防滑粉 三、解答题三、解答题 12、一辆汽车在平直的高速公路上由静止开始加速，最后做匀速直线运动请你参照下面的示例，根据整个过程中的现象，说出用到的三个相应的物理知识示例：汽车匀速运动时，牵引力等于阻力（1）汽车由静止开始加速，牵引力大于阻力；（2）汽车匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力；（3）汽车加速过程中，力改变物体的运动状态 13、通过物理知识的学习，同学们不难发现：（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中（如图左所示），用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做()运动，通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小；又如，在研究“牛顿第一定律”的实验中（如图右所示），让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动，小车在水平方向上受力的大小可通过小车()表现出来 （2）当要研究某个物理量与多个因素的关系时，一般要采用()法例如：在探究摩擦力与什么因素有关的实验中，要研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变()，同时保持接触面的粗糙程度不变21 教育名师原创作品 力的平衡参考答案力的平衡参考答案1、【答案】D【解析】球上升和下落时只受重力作用;越滚越慢是受阻力作用;停在地上受到重力和支持力,二力互相平衡,D 正确.21 教育网2、【答案】C【解析】物体原来和气球一起上升,脱落时,由于惯性继续上升一段,在重力的作用下再下落,C 正确.3、【答案】A【解析】文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持力,这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,且两个力同时作用于同一个物体,所以这两个力是一对平衡力.A 选项符合要求;文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力,这是一对相互作用力,B 选项不符合要求;文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力大小不可能相等,C 选项不符合要求;文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力,这两个力作用在两个物体上,且方向相同,它们不是平衡力,D 选项不符合要求.21cnjycom4、【答案】C【解析】一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态,这就 是牛顿第一定律.电灯原来处于静止状态,当外力全部消失时,电灯将保持静止状态,故 C 正确.5、【答案】B【解析】桌子没动,推力与摩擦力互相平衡,所以摩擦力大小为 120 N,B 正确.6、【答案】A【解析】字典的重力为 G=4.9 N,作用点在其重心上,桌面的支持力与重力 G 互相平衡,大小等于其重力,即 N=G=4.9 N,作用点也在其重心上,所以 A 正确.7.【答案】B【解析】这两个力大小相等、反向相同,一定不是平衡力.8、【答案】C【解析】细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，小车在水平方向上受到了两个力的作用，向左的拉力 10N（拉力的大小等于左端物体的重力），向右的 拉力为 10N，两个力的大小相等，方向相反，合力的大小等于两力之差为 0N；弹簧测力计受到了相反方向的两个力的作用，弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小，为 10N故选 C9、【答案】大小；方向【解析】作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并作用在一条直线上，这两个力就互相平衡；四个条件必须同时具备，这两个力才是一对平衡力故答案为：大小；方向10【答案】（1）光滑；（2）静止；（3）扭转；（4）大小相等；相反；同一直线【解析】（1）在实验过程中，要求长木板水平放置，且表面是光滑的，减小小车和水平木板的摩擦力（2）当两端钩码数相等时，小车受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上，小车处于静止状态（3）保持两端钩码数相等，把小车扭动一个角度，放手后发现，小车将发生转动，说明二力平衡时，两个力的方向相反【来源：21世纪教育网】（4）实验表明：同时作用在一个物体上的两个力，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21*cnjy*com故答案为：（1）光滑；（2）静止；（3）扭转；（4）大小相等；相反；同一直线11、【答案】500，竖直向上，握紧杆或在手上擦防滑粉【解析】当匀速向上爬杆时，王力同学在竖直方向受力平衡，所以杆对手的摩擦力大小等于他的重力，即 f=500N；【来源：21cnj*y.co*m】因重力方向竖直向下，所以杆对手的摩擦力方向竖直向上；因为增大压力或摩擦系数都可以增大摩擦力，所以我们可以通过握紧杆或在手上擦防滑粉增大摩擦力；故答案为：500，竖直向上，握紧杆或在手上擦防滑粉12、【答案】（1）汽车由静止开始加速，牵引力大于阻力；（2）汽车匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力；（3）汽车加速过程中，力改变物体的运动状态【解析】汽车静止在平直的公路上，竖直方向上受到重力和支持力的作用，这两个力是平衡力 汽车在加速过程中，牵引力大于阻力，速度不断增大，汽车的运动状态不断改变汽车在匀速直线运动中，牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力等于阻力解答答：（答案不唯一）（1）汽车由静止开始加速，牵引力大于阻力；（2）汽车匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力；（3）汽车加速过程中，力改变物体的运动状态13、【答案】控制变量法；压力大小【解析】（1）小车做匀速直线运动时拉力等于摩擦力，测力计的读数就是摩擦力的大小，小车从同一高度滚下来，具有相同的速度，在水平面上运动的距离越远，说明受到的阻力越小www.21-cn-故答案为：匀速直线运动；在水平面上移动的距离的大小（2）要研究某个物理量与多个因素的关系时，一般要采用控制变量法，要研究摩擦力的大小与压力大小关系时，先保持接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小故答案为：控制变量法；压力大小沪科版八年级下册第七章第3节力的平衡导入新课僵持的“人象大战”匀速行驶的汽车在一定条件下，物体即使在受到外力作用时也能保持静止状态或匀速直线运动状态。其实并不矛盾，这涉及力的平衡的问题。这是否和牛顿第一定律有些矛盾呢？新课讲授一、二力平衡1、平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。GF支f匀速行驶的汽车处于平衡状态F牵2、二力平衡：如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡.NG二力平衡杯子在桌面上静止不动是因为作用于杯子的重力G和支持力F是一对平衡力。GF阻跳伞运动员在某段时间内能匀速下降因为运动员和降落伞作为整体受到的重力和空气阻力是一对平衡力。那么，两个力要满足什么样的条件，物体受力才会平衡呢？下面探究二力平衡的条件。上述的物体虽然都受到了力，但是由于其所受力是平衡力，作用效果相互抵消，所以，它们能保持静止或匀速直线运动的平衡状态。3、实验探究 二力平衡条件（1）实验器材：小车、两边有定滑轮的木板、细绳、钩码（2）实验步骤：1、在一边的两个绳套上挂等重的钩码即小车受到大小方向相同的两个力，放开小车，观察小车的运动。F1F2F1等于F22、在两边的绳套上挂不等重的钩码当F1大于F2时，放开小车，观察小车的运动。F1F2F1大于F23、在两边的绳套上挂等重的钩码当F1等于F2时，放开小车，观察小车的运动。F1F2F1等于F2F1F24、在两边的绳套上挂等重的钩码，将小车转动一个角度，使两个拉力的方向并不相反，放开小车，观察小车的运动。F1等于F2二力平衡条件视频实验次数砝码质量拉力方向木块状态1相等相同同一直线做加速运动2不相等相反同一直线做加速运动3相等相反在同一直线静止状态4相等相反不在同一直线不能处于静止状态 5、把你记录下来的实验结果填入表中。(3)实验结论由实验探究可知：二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。二、二力平衡的应用(1）已知物体受平衡力作用，可以判断物体的运动状态保持不变。重力降落伞向下运动，且阻力和重力大小相等，你能判断降落伞的具体运动情况吗？阻力阻力和重力是一对平衡力，所以降落伞向下做匀速直线运动（2）已知物体保持静止或匀速直线运动状态，可以断定物体一定受到平衡力的作用。F拉F摩思考：在“科学探究：摩擦力”的实验中,我们为什么让滑块保持匀速运动，拉力和摩擦力有什么关系？解析：当滑块保持匀速运动时，滑块受力平衡，它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡条件可知弹簧测力计的示数就是摩擦力的大小。GF思考：在“探究物重与物体质量的关系”的实验中物体静止时，弹簧测力计的示数与物体重力的大小有什么关系？由于物体处于静止状态所以受力平衡，物体受到弹簧测力计的拉力和物体的重力是一对平衡力即弹簧测力计的示数等于物体的重力的大小。即即弹簧测力计的示数等于物体的重力的大小。弹簧测力计的示数等于物体的重力的大小。交流与讨论 请在图中画出静止在水平桌面上的饮料瓶的受力示意图，并与同学比较结果。如果饮料瓶所受的重力是5N，你能判断桌面对它的支持力的大小是多少吗？静止状态的饮料瓶GF解析：以饮料瓶为研究对象，对饮料瓶受力分析，它共受到两个力竖直向下的重力和垂直于桌面的支持力，由于饮料瓶处于静止状态，所以饮料瓶受力平衡，重力和支持力是一对平衡力，根据二力平衡条件它们作用在饮料瓶上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上所以FN=G=5N你知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的相同点和不同点吗？相同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.不同点：1、作用力和反作用力作用于两个不同物体，一对平衡力作用于同一个物体。知识拓展将一个电灯悬挂在天花板上平衡力灯的重力灯对绳的拉力绳对灯的拉力作用力与反作用力2、产生的效果不同：作用力和反作用力各自产生的效果作用在不同的物体上，因此不能平衡.一对平衡力产的效果是使物体所受合力为零，处于平衡状态，因此能平衡.3、力的性质作用力和反作用力一定是同一性质的力;一对平衡力不一定是同一性质的力.1.直升飞机匀速直线上升，飞机螺旋浆产生的举力 飞机的重力；当飞机匀速直线下降时，螺旋桨产生的举力 它的重力。等于 等于课堂练习2、汽车在平直公路上匀速向东行驶,发动机的牵引力是45000N,汽车受到的阻力是()N,方向()。牵引力和阻力是一对()力。平衡45000向西3.一个文具盒放在水平桌面上静止不动，下列力中属于平衡力的是（）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 C4、下列说法中正确的是()A.甲物体对乙物体施加力的同时,甲物体不一定受到了力的作用 B.二力平衡,则这两个力的三要素可能相同 C.做匀速直线运动的汽车一定受平衡力作用 D.一个物体受到平衡力的作用,它的运动状态也一定会改变 C5.下列说法中正确的是()A.物体处于静止或匀速直线运动时,一定只受两个力作用 B.物体如果有力作用,不可能处于匀速直线运动和静止状态 C.两个力作用在一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力一定是平衡的 D.一个物体的运动方向在不断改变,它受到的力一定不平衡 D6、下图中，二力平衡的是（）3牛B5牛5牛3牛AB2牛2牛C2牛2牛D课堂小结（一）、二力平衡2、如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡.1、平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。3、二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。（二）、二力平衡的应用(1）已知物体受平衡力作用，可以判断物体的运动状态保持不变。（2）已知物体保持静止或匀速直线运动状态，可以断定物体一定受到平衡力的作用。