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二力平衡
第2節
第八章 運動和力
高鐵在做什么運動？
在這個過程中高鐵受到了力的作用嗎？
觀察與思考
牛頓第一定律
物體不受力時
靜止狀態/勻速直線運動狀態
物體受力時
變速運動
靜止狀態/勻速直線運動狀態
不存在
重點研究
回顧知新
回顧：
會通過實驗探究二力平衡的條件。 (重點)
02
知道受力平衡，知道什么是多力平衡和二力平衡。
01
能用二力平衡解決實際問題。 (難點)
03
學習目標
有哪些物體是處于靜止或勻速直線運動狀態的？
G
F支
G
F
f
F牽
G
F拉
一、力的平衡
如圖所示，勻速上浮的潛水艇、緩緩降落的宇宙飛船、放在課桌上的書本、吊在天花板下的電燈等。這些物體分別處于什么運動狀態？
一、力的平衡
思考：
物體受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力相互平衡。這幾個力是一組平衡力。
只受兩個力
二力平衡
平衡狀態：靜止狀態或者勻速直線運動狀態。
G
什么樣的兩個力才能使物體處于平衡狀態呢？
一、力的平衡
想象一下，你現在站著不動，這時候有兩個人來拉你，他們要如何拉，你才能保持靜止呢？
F1
F2
二、二力平衡的條件
思考：
探究二力平衡的條件
兩個力符合什么樣的條件才能使物體處于平衡狀態？
提出問題：
猜想：
兩個力的大小可能要相等、方向可能要相反、可能要作用在同一條直線上。
兩個力應該作用在同一個物體上。
二、二力平衡的條件
設計實驗：
1.如何使物體在水平方向受到兩個力？
2.當一個物理量可能與多個因素有關時，應該用什么方法去研究？
3.實驗中如何去改變這些因素？
控制變量法
二、二力平衡的條件
把小車放在光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里加鉤碼。觀察小車在什么條件下會保持運動狀態不變。
進行實驗：
二、二力平衡的條件
二、二力平衡的條件
小車在水平方向所受二力的情況 小車運動情況
(靜止與否)
大小 方向 是否在一條直線上
實驗記錄：
實驗結論：
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。
八字口訣：同體、等大、反向、共線。
交流與評估：
說一說實驗過程中你遇見了什么問題？
二、二力平衡的條件
下列情況，二力平衡了嗎？為什么？
F1=5 N
F2=5 N
A
F1=3 N
F2=5 N
B
F1=5 N
F2=5 N
C
F1=5 N
F2=5 N
D
例題
根據運動狀態判斷受力情況：
平衡力
運動狀態不改變
（平衡狀態）
向上勻速：
F拉=G
向下勻速：
F拉=G
靜止：
F拉=G
G
F拉
三、二力平衡條件的應用
分析物體受力(F與G)
確定物體狀態(靜止)
已知拉力大小(F)
得到重力大小
G
F拉
二力平衡條件
G
F支
G
F拉
三、二力平衡條件的應用
根據受力情況判斷運動狀態：
G
F拉
如圖，物體只受兩個力，若已知F拉和G的大小(貨物向上拉動中)：
F拉>G：
F拉F拉=G：
勻速向上
加速向上
減速向上
三、二力平衡條件的應用
1.如圖所示，某物體水平方向上受到50 N的拉力和30 N的阻力，物體正處于怎樣的運動狀態下？
v
G
N
F1=50 N
F2=30 N
向左加速運動
2.豎直上拋一個小球，小球在最高點的速度是多少？此時小球是否處于平衡狀態？
G
速度為0；小球不處于平衡狀態，此時小球只受到重力，受非平衡力，沒有處于平衡狀態。
三、二力平衡條件的應用
思考：
（1）吊在空中靜止不動的電燈，若電線的拉力為2 N，則電燈受到的重力是多少？
電燈受自身的重力和電線的拉力，處于靜止狀態，所以重力和電線的拉力是一對平衡力，根據二力平衡的條件，這兩個力大小相等，所以燈受到的重力為2N。
三、二力平衡條件的應用
知識運用：
根據物體的運動狀態可以判斷受力情況。
（2）火車在平直的軌道上行駛，在水平方向上受牽引力和阻力。如果牽引力大于阻力，火車將怎樣運動？如果牽引力小于阻力，火車又將怎樣運動？牽引力和阻力相等時，火車又將怎樣運動？
牽引力大于阻力，火車將加速；牽引力小于阻力，火車將減速；牽引力和阻力相等時，水平方向上二力平衡，火車勻速直線前進。
三、二力平衡條件的應用
知識運用：
根據受力情況可以判斷物體的運動狀態。
起重機以1 m/s的速度勻速吊起一個重物，鋼絲繩對重物的拉力大小為6 000 N。若起重機吊著此重物以2 m/s的速度勻速下降，則鋼絲繩對此重物的拉力是（ ）
A.12 000 N B.6 000 N
C.3 000 N D.無法判定
B
例題
一對平衡力：
書受到的重力G
與桌面對書的支持力F。
一對相互作用力：
桌面對書的支持力F與書對桌面的壓力F′。
你知道平衡力和相互作用力的區別嗎？
拓展與延伸
思考：
平衡力 相互作用力
相同點 大小相等，方向相反，作用在同一條直線上 不同點 受力物體 作用在同一物體上 作用在兩個不同物體上
受力變化 無關 同時產生、同時消失
受力效果 使物體保持平衡狀態 分別產生各自的效果
平衡力與相互作用力的區別與聯系
拓展與延伸
如圖所示是小明玩手指頂筆游戲時的情景，下列各對力中可能是一對平衡力的是（　　）
A.筆受到的重力和筆對地球的吸引力
B.筆受到的重力和手指對筆的支持力
C.筆受到的重力和筆對手指的壓力
D.筆對手指的壓力和手指對筆的支持力
B
例題
二力平衡
平衡狀態
探究二力平衡的條件
二力平衡條件的應用
靜止
勻速直線運動
同體、等大、反向、共線
課堂小結
1.下列物體中，受力平衡的是（　　）
A.豎直向上拋出的石子
B.沿光滑斜坡滾下的小球
C.正從地面騰空而起的火箭
D.沿著水平路面勻速行駛的汽車
D
課堂練習
2.在平直的路面上，一個人沿水平方向用20N的力推著一輛重為150N的小車勻速向西運動，則小車所受阻力的大小和方向分別為（ ）
A.20N，向西 B.20N，向東
C.150N，向西 D.150N，向東
B
課堂練習
3.在水平地面上，有一長方體木箱，木箱上放著一木塊，二者均處于靜止狀態，則下列分析正確的是（ ）
A.木箱受到的重力和地面對木箱的支持力是一對平衡力
B.木箱對木塊的支持力和木塊對木箱的壓力是一對平衡力
C.木箱對地面的壓力和地面對木箱的支持力是一對相互作用力
D.地面對木箱的支持力和木塊對木箱的壓力是一對相互作用力
C
課堂練習
4.在“探究二力平衡條件”的活動中，主要是通過探究力對物體的作用效果來實現探究目的的。如圖所示是可供選擇的兩種探究方案。
課堂練習
(1)圖a的探究方案中研究對象是小卡片，圖b的探究方案中研究對象是_________；
(2)小明選擇了圖a所示的探究方案。他將系于小卡片兩對角的細線分別跨過左右支架上的滑輪后，在兩線端掛上鉤碼。這是用于探究兩個力的______和______對物體平衡的影響；
小車
大小
方向
課堂練習
(3)探究活動中還要求要把小卡片轉過一個角度，然后再松手。這樣做的目的是用于探究不在_______________上的兩個力對物體平衡的影響。
(4)兩個探究方案相比較，你認為哪個方案的探究過程對實驗結論的影響小一些？為什么？
同一直線
a方案；因為小卡片的重力可忽略不計，它只受兩個拉力的作用，b方案中小車受摩擦力，對實驗產生的影響較大。
課堂練習

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