人教版2023年八年级物理下册同步精品讲义课时8.2 二力平衡【学生版+解析】.docxVIP

课时8.2二力平衡（原卷版）

【学习目标】

1.了解平衡状态和二力平衡概念；

2.理解二力平衡的条件；

3.会进行一条直线上的力的合成；

4.理解平衡力的概念。

【知识导图】

【基础知识】

知识点一、平衡力和平衡状态

1.实例分析

实例

图示

受力情况

状态

悬挂的吊灯

受竖直向下的重力G和吊绳对它的竖直向上的拉力F拉

静止

放在水平面上的茶杯

受竖直向下的重力G和桌面对它的支持力F

匀速直线运动的汽车

受竖直向下的重力G、路面对它竖直向上的支持力N、向前的牵引力和向后的阻力

匀速直线运动

空中匀速直线飞行的飞机

受竖直向下的重力、竖直向上的升力、向前的推力和向后阻力

【分析归纳】如果物体受到几个力作用，但却保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡，或者说物体受到平衡力的作用，这是物体处于平衡状态。物体处于平衡状态时，可能静止，也可能做匀速直线运动状态。

2.平衡力和平衡状态

（1）平衡状态：。

（2）二力平衡：。

（3）平衡力：。牛顿第一定律中“没有受到力的作用”，可以理解为“物体受到了平衡力”的作用。

★特别提醒

1.物体受平衡力作用时，几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。

2.若物体处于静止或匀速直线运动状态，则物体不受力或受平衡力的作用，如搬而未起、推而不动时，物体受力情况随发生改变，但仍处于静止状态，其受力仍然平衡。

3.物体受平衡力与物体不受力的区别

（1）从运动状态上看，受平衡力与不受力对物体的运动状态而言是等效的，物体都处于静止状态或匀速直线运动状态。

（2）从物体是否发生形变看，物体不受外力时，不发生形变；物体受平衡力时虽然运动状态不变，但会发生形变。

4.因牛顿第一定律中“物体在没有受到力的作用时”是一种理想状态，是不存在的，而物体不受力和受平衡力的作用效果是等同的，因此也可以把牛顿第一定律理解为“物体在没有受到外力或者受平衡力时，它会保持静止状态或匀速直线运动状态”。

★特别提醒

速度为零≠静止

物体静止时速度为零，但物体速度为零时并不一定静止。如竖直上抛达到最高点的物体在最高点时速度为零，但不能保持，故在最高点时物体不是处于静止状态。

【典例1】如图所示为2022年北京冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（?）。

A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中受到平衡力的作用；

B．短道速滑运动员在滑行过程中，若所有的外力消失，他将停止运动；

C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性的作用；

D．推出的冰球在水平冰面上滑行，冰球对冰面的压力是由于冰球的弹性形变产生的

知识点二、实验探究：二力平衡的条件

1.实验探究：二力平衡应具备的条件

提出问题

二力平衡的条件是什么？

设计实验

实验时，让小车在水平方向上只受到两个力F1和F2的作用，我们从力的大小、方向去探究在水平方向上F1和F2满足什么关系时，小车可以保持平衡，最后再验证二力平衡时需要作用在同一物体上这一条件。

实验器材

滑轮两个、砝码若干（选最大的）、两个相同托盘（为了使两边拉力相等）、小车、细绳、光滑桌面（阻力小，以减小阻力对实验的影响）等。

实验步骤

（1）将细绳分别系于小车的两个挂钩上且保持两根细绳在一条直线上（图甲），在两个托盘中放入砝码，第一次左盘中砝码质量大，即F1F2，观察小车的运动情况；第二次左右两盘中砝码质量相等，即F1=F2，观察小车运动情况；第三次左盘中砝码质量小，即F1F2，观察小车运动情况。比较三次实验现象，可得只有当F1=F2，时小车才能静止。

（2）如图乙所示，在两个托盘中各放一个质量相等的砝码，将小车旋转一定角度，使两个拉力不在一条直线上，观察到小车会发生转动，最终直到F1和F2在同一条直线上时静止下来；

（3）如图丙所示，把两个托盘上的细绳都系于一个挂钩上，两盘中的砝码质量相等，让两个托盘都向左拉小车时，会发现小车向左运动。

（4）如图丁所示，将两个相同的小车用细绳连接，分别系住一个托盘，保证两侧拉力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，剪断连接的细绳后观察到左边的小车向左运动，右边小车向右运动。

实验记录

两个力的大小（相等或不相等）

两个力的方向（相同或不相同）

两个力是否在同一直线上

是否作用在同一物体上

小车是否平衡

操作（1）

不相等

相反

是

是

否

相等

相反

是

是

是

操作（2）

相等

相反

否

是

否

操作（3）

相等

相同

是

是

否

操作（4）

相等

相反

是

否

否

分析与论证

当作用在同一小车上的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上时，小车处于平衡状态，当不满足其中任何一个条件时，小车都不能平衡

实验结论

。二力平衡的条件可简记为：“”。

▲拓展培优改进实验：用卡片探究二力平衡的条件

为了消除小车和桌面之间的摩擦给实验带来的影响，