教科版（2024）八年级下册（2024）2 力的平衡学案

这是一份教科版（2024）八年级下册（2024）2 力的平衡学案，共5页。
1．了解合力，理解力的合成。
2．理解二力平衡的条件。
3．会判断物体在平衡力作用下的运动状态，或根据物体的运动状态，分析物体的受力情况。
eq \a\vs4\al(学习内容一)
合力
自主预习
如果一个力对物体的作用的效果与几个力同时对物体作用的效果相同，那么这个力就叫作那几个力的合力。
合作探究
研究同一直线上二力的合成
1．实验材料：一端带圆环的小皮筋，两个弹簧测力计。
2．实验步骤：将橡皮筋一端固定。
(1)把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。
(2)只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。
(3)用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记此时小圆环的位置O′，并记下两个弹簧测力计的示数F1′、F2′。
(4)再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O′点，记下弹簧测力计的示数F合′。
(5)改变拉力F1、F2、F1′、F2′，多做几次实验，整理数据。将F合与F1、F2的示数进行比较，F合′与F1′、F2′的示数进行比较。
3．实验结论：同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力方向相同；如果方向相反，合力的大小等于这两个力之差，合力的方向与这两个力较大的力方向一致。
巩固练习
体育课上，大家在练习羽毛球。羽毛球被球拍击打后飞上天空，到达最高点后又开始下落。已知羽毛球所受重力为0.05 N，空气阻力f为0.02 N。求羽毛球在上升和下落过程中所受合力的大小和方向。
解：上升过程中，羽毛球收到的重力和空气阻力的方向均竖直向下，即两力方向相同，则
F合＝G＋f＝0.07 N，方向竖直向下，
下降过程中，羽毛球受到的重力竖直向下，空气阻力竖直向上，即两力方向相反，则
F合′＝G－f＝0.03 N，方向竖直向下。
eq \a\vs4\al(学习内容二)
二力平衡的条件
自主预习
1．物体受到几个力作用时，也可能保持__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，__二力平衡是最简单的平衡状态。
2．物体在非平衡力作用下运动状态将__改变__。
3．二力平衡的条件：同时作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且在同一直线上。
合作探究
各小组同学分工合作，完成如下图所示实验：探究二力平衡时两个力的大小、方向、作用点有什么关系？
1．实验步骤：
①将系于小车两对角的线，分别跨过左右支架上的定滑轮，并在两个线端挂上钩码，观察小车在什么情况下处于平衡状态：__当两边挂上的钩码质量相同时，小车平衡(或两边拉力相等时)__，可得出__互相平衡的两个力大小相等__；
②在小车处于平衡状态后，小丽把小车转过一个角度，使小车受到的两个拉力大小相等，方向相反。松手后，小车却不能保持平衡。这样做说明__相互平衡的两个力作用在同一直线上__。
2．结论：作用在__同一物体上__的两个力，__大小相等__、__方向相反__、且在__同一直线上__，这两个力就彼此平衡。
学习点拨
二力平衡与相互作用力的辨别：
相同：两个力大小相等，方向相反；
区别：二力平衡是作用在同一物体上的两个力，相互作用力是作用在不同物体上的两个力。
巩固练习
1．在下列事例中，受平衡力作用的物体是( D )
A．正在圆形轨道上运动的过山车
B．减速进站的火车
C．腾空而起正在加速上升的火箭
D．在马路上匀速直线行驶的汽车
2．在“探究二力平衡条件”的实验中：
(1)设计组装的实验装置如图所示，老师指出实验桌面越光滑越好，其原因是__减小阻力对实验的影响(或减小阻力或使小车在水平方向上只受两个力的作用)__。
(2)实验中保持F1和F2相等，用手拉小车扭转一个角度，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件之一是__两个力必须作用在同一直线上__。