资源简介

8.2二力平衡
【学习目标】
1．知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。
2．知道物体处于平衡状态时所受力的叫平衡力，最简单的平衡情况是二力平衡。
3．理解二力平衡条件。
4．能利用平衡条件解决简单的平衡问题。
5．通过实验探究二力平衡的条件，培养学生的概括能力；通过二力平衡的条件的应用，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
【教学重难点】
重点：二力平衡条件；根据平衡状态分析物体的受力情况。
难点：区分“二力平衡”与“相互作用力”。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
想想议议：我们周围的物体都受到力的作用，不受力的物体是不存在的。在受力的情况下，物体有时也会保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态不变。如桌面上的花瓶、天花板上悬挂的吊灯、在平直道路上匀速行驶的汽车它们为什么会保持静止或匀速直线运动状态？
新课讲授：
探究点一、二力平衡的条件
活动1：老师讲解：桌面上的花瓶、天花板上悬挂的吊灯、在平直道路上匀速行驶的汽车，虽然它们都受到力的作用，但却保持静止或匀速直线运动状态。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（equilibrium），物体处于平衡状态。
静止状态和匀速直线运动状态又叫平衡状态。
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。
活动2：实验探究二力平衡条件
猜想：两个力应该在同一物体上
两个力的大小可能要相等
两个力的方向可能要相反
两个力可能要在一条直线上
实验方法：改变物体受到的两个力的三要素，当物体处于静止时，二力平衡。
活动3：实验1：如图，在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料板，塑料板滑向一边。
活动4：实验2：装置仍如上图，但在两边的绳套上挂等重的钩码。放开塑料板后，塑料板将保持平衡。
活动5：引导学生总结归纳，在实验一和实验二中：
物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上
不相等 相反 在同一条直线上 改变
相等 相反 在同一条直线上 不改变
……
活动6：实验3：如图，在两边的绳套上挂等重的钩码，将塑料板稍向下移动，使两个拉力的方向成一定角度。放开塑料板，塑料板将 向上移动。
活动7：实验4：
如图，在两边的绳套上挂等重的钩码。并将塑料板扭转一个角度，使拉塑料板的细绳相互平行，但不在同一直线上。放开塑料板，塑料板将转动。
活动8：引导学生总结归纳，在实验三和实验四中：
物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上
相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
相等 相反 不在同一条直线上 改变
……
实验 物体在水平方向所受二力的情况 运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上
一 不相等 相反 在同一条直线上 改变
二 相等 相反 在同一条直线上 不改变
三 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
四 相等 相反 不在同一条直线上 改变
活动10：引导学生总结归纳实验结论：二力平衡条件
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。
简记：同体、等大、反向、共线。
探究点二、二力平衡条件的应用
活动1：平衡力 运动状态不改变
一个物体只受拉力和重力的作用时，
静止：F=G
向上匀速：F=G
向下匀速：F=G
活动2：非平衡力 运动状态改变
向上加速：F＞G
向下加速：F＜G
活动3：总结归纳：
有平衡力作用在物体上，运动状态不改变；
运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是不平衡的力。
活动4：已知物体状态、已知物体受力、已知拉力大小 求未知力的大小。
跳伞运动员在空中匀速直线下降，如果已知人和伞所受的总重力是1 000 N，你能说出阻力的大小和方向吗
活动5：已知物体受力 物体运动状态
一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力，车怎样运动？
课堂练习：
1．如图所示，用的水平拉力拉动物体在水平地面上向右匀速运动，物体静止不动，弹簧测力计示数为，则物体受到地面的摩擦力为　　
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】因静止时处于平衡状态，水平方向受到测力计向左的拉力和对向右的摩擦力是一对平衡力，所以，对水平向右的摩擦力，由于物体间力的作用是相互的，所以对的摩擦力方向水平向左，大小为，
因物体做匀速直线运动时，受到水平向右的拉力和对向左的摩擦力、地面对向左的摩擦力处于平衡状态，所以，由力的合成可得：，则地面对水平向左的摩擦力：。
故选：。
2．如图为“研究二力平衡条件”的实验装置，下列叙述不正确的是　　
A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面
B．小车所受重力与小车所受拉力是一对平衡力
C．调整两边的托盘内所放的钩码数量，可以改变力的大小
D．将小车扭转一个角度，是为了让两拉力不在同一直线
【答案】B
【解析】．实验时，将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力，故正确；
．小车所受重力与小车所受拉力不在同一条直线上，不是一对平衡力；故错误；
．实验中调整两边的托盘内所放的钩码数量，钩码的重力不同，拉力不同，故正确；
．通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡，探究两个平衡力是否在同一条直线上，故正确。
本题选错误的；
故选：。
3．如图所示，小刚遛狗时，用力拉住拴狗的绳子，正僵持不动，如果绳子的质量不计，下列说法正确的是　　
A．小刚一定受到非平衡力的作用
B．狗由于静止不动，所以没有惯性
C．小刚拉绳的力与狗拉绳的力是一对平衡力
D．绳拉狗的力与狗拉绳的力是一对平衡力
【答案】C
【解析】题目中“僵持不动”说明小刚、绳子、狗这个整体处于静止状态，受到平衡力的作用：
．因为小刚处于静止状态，所以水平方向受到平衡力的作用，故错误；
．一切物体在任何情况下都具有惯性，故错误；
．对绳子来说，小刚对绳子施加了一个向右的拉力和狗对绳子一个向左的拉力，这两个力——受力物体相同、大小相等、方向相反，作用在同一直线上，所以是一对平衡力，故正确；
．绳子拉狗的力和狗拉绳子的力是作用力和相互作用力，故错误。
故选：。
4．下列物体处于平衡状态的是　　
A．正在离站的火车
B．绕地球转动的“北斗”卫星
C．离开脚后在草地上滚动的足球
D．小源沿斜面上匀速滑下
【答案】D
【解析】．正在离站的火车速度越来越快，处于非平衡状态，故错误；
．绕地球转动的“北斗”卫星方向在不断改变，处于非平衡状态，故错误；
．离开脚后在草地上滚动的足球速度越来越慢，处于非平衡状态，故错误；
．小源从斜面上匀速滑下，运动速度和方向不变，处于平衡状态，故正确。
故选：。
5．在水平桌面上放一本书，下列说法正确的是　　
A．书对地球的吸引力和书受到的重力是一对平衡力
B．书受的支持力和书对桌面的压力是一对平衡力
C．书受的支持力和书受的重力是一对平衡力
D．书受的重力和书对桌面的压力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】．书对地球的吸引力，受力物体是地球；书受到的重力，受力物体是书，二力作用在两个物体上，所以不是平衡力，故错误；
．书受的支持力，受力物体是书；书对桌面的压力，受力物体是桌面，二力作用在不同的物体上，因此二力不是平衡力，故错误；
．书受的支持力和书受的重力，二力符合二力平衡的条件，因此是一对平衡力，故正确；
．书受到的重力方向竖直向下，书对桌面的压力的方向是竖直向下。受力方向相同，不是相互作用力，故错误。
故选：。
课堂小结：
一、平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态
二、二力平衡
1．作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，则这两个力相互平衡。
记忆：同体、等值、反向、共线。
2．二力平衡与相互作用力的主要区别：是否同体。
三、二力平衡的应用
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
【课后反思】
本节内容由“二力平衡的条件”和“二力平衡条件的应用”两部分内容组成。教学的重点是二力平衡的条件，关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本节教学的难点，突破它的关键是通过对生活中实例的观察与分析，引导学生归纳、总结、应用二力平衡的条件。
活动9：引导学生总结归纳，结合四个实验：
Ｆ
Ｇ
静止
平衡状态
匀速直线运动
二力平衡
同体、等大、反向、共线
探究二力平衡的条件
二力平衡条件的应用

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