人教版8下物理8.2 二力平衡（导学案）【教师版】.docx

8.2二力平衡（导学案）

【学习目标】

1.依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。

2.经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结出结论。

3.会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。

【学习重点】二力平衡的条件。

【学习难点】二力平衡条件的应用。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1．物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡或物体处于平衡状态，二力平衡最是简单的平衡状态。

2．二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。

3.分析下列物体的受力情况：

（1）放在桌子上静止的花瓶，受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力，二力平衡；

（2）在水平道路上做匀速直线运动的汽车，水平方向受到方向相反的牵引力和阻力，二力平衡；在竖直方向上，汽车受到竖直向下的重力和路面对它竖直向上的支持力，二力平衡。

4.悬挂着的吊灯重力为2N，则吊线对它的拉力大小为2N，方向是竖直向上的。

5.水平路面上有一辆向左运动的汽车，在水平方向上受到汽车发动机的牵引力和阻力。

（1）若牵引力等于阻力，则二力平衡，车向左做匀速直线运动；

（2）若牵引力大于阻力，二力不平衡，车向左做加速直线运动；

（3）若牵引力小于阻力，二力不平衡，车向左做减速直线运动。（以上均选填“匀速”、“加速”或“减速”）

【合作探究】

探究一、二力平衡的条件

【想一想】牛顿第一定律告诉我们，一切物体在不受外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。能不能反过来说，凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的物体都没有受到外力呢？

1.物体的受力分析

【进行分析】下面这些物体处于什么状态？分析这些物体分别受到哪些力的作用？

（1）静止在桌面上的杯子（如图甲所示）。杯子受到的力有：重力G与桌面的支持力F。

（2）悬挂的电灯（如图乙所示）。电灯受到的力有：重力G与绳子的拉力F。

（3）匀速下落的跳伞运动员（如图并所示）。运动员受到的力有：重力G与空气的阻力F。

甲乙

丙丁

（4）水平匀速前进的小汽车（如图丁所示）。

在竖直方向上受到的力有：汽车的重力G、地面的支持力N；

在水平方向上受到的力有：牵引力F、空气与地面的阻力f。

【归纳】牛顿第一定律是在理想状况下成立的，而在现实中，当一个物体受几个力作用时，也能保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态不变。

2.平衡状态与平衡力

（1）平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡，物体处于平衡状态。

（2）平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫做平衡力。

（3）二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。

3.实验探究：二力平衡的条件

【想一想】二力平衡时，二力的大小、方向、作用点应该有什么关系?它们在一条直线上吗?下面通过实验探究二力平衡的条件。

【实验思路】要想找到物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系，应该先想办法在物体上施加两个力使物体平衡，然后在物体平衡时测量这两个力，看看这两个力之间存在怎样的关系。

你准备怎样做这个实验?请你和同学讨论，设计可行的方案。

【设计实验】如图甲所示，将小车放在光滑的水平桌面上，使小车在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究，分别改变这两个力的大小（通过改变砝码的质量）、方向、是否共线（通过扭转小车实现）和是否同体（通过分别拉2辆小车实现），由静止释放小车，观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。

【实验器材】木板、小车、砝码、细线、定滑轮、弹簧测力计、等质量小盘2个。

【进行实验并收集数据】

（1）如实验装置图甲所示，将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。在两边的托盘里分别放上质量不相等的砝码，观察小车的运动情况。

（2）在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。

（3）将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使二力的方向同时向左，观察小车的运动情况（乙图）。

（4）保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况（丙图）。

（5）控制二力的大小不变，方向相反，保持二力在同一直线上，用细线把两个小车的挂钩连在一起，用剪刀把细线剪断，观察小车的运动情况（丁图）。

【实验记录】

序号

力的

大小

力的

方向

是否在同一