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第八章 运动和力
第二节 二力平衡（第1课时）
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请说出牛顿第一定律内容。
静止状态
或
匀速直线运动状态
运动状态不变
不存在
理想状态
温故知新：
？
它们分别受到哪些力的作用
静止的电灯
F拉
G
平直道路匀速行驶的汽车
G
F支
F阻
F牵
它们分别受到哪些力的作用
静止状态
或
匀速直线运动状态
平衡状态
静止的电灯
F拉
G
什么是平衡状态？
平直道路匀速行驶的汽车
G
F支
F阻
F牵
1、平衡状态：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力互相平衡，物体就处于平衡状态。
这几个力叫平衡力
一、平衡状态
1、平衡状态：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力互相平衡，物体就处于平衡状态。
2、平衡力：物体处于平衡状态时所受到的几个力叫做平衡力。
这几个力叫平衡力
一、平衡状态
3、二力平衡：一个物体同时受到两个力的作用，如果保持平衡状态，我们称之为二力平衡。
二力平衡最简单。那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢？
我们通过实验来探究
3、二力平衡：一个物体同时受到两个力的作用，如果保持平衡状态，我们称之为二力平衡。
1、提出问题：
2、猜想：
二力平衡要满足什么条件？
二、探究二力平衡条件
G
F拉
平衡状态
1、提出问题：
2、猜想：
二力平衡要满足什么条件？
二、探究二力平衡条件
两个力的大小可能相等
两个力的方向可能相反
两个力可能作用在同一物体上
两个力可能作用在同一直线上
G
F拉
平衡状态
实验器材：光滑的水平木板（两端安装定滑轮）、小车、钩码、细绳。
3、设计实验：
作用：改变力的方向
请同学们自学课本24-25页实验部分，小组讨论如何设计实验，2分钟后回答以下问题：
实验器材：光滑的水平木板（两端安装定滑轮）、小车、钩码、细绳。
3、设计实验：
作用：改变力的方向
请同学们自学课本24-25页实验部分，小组讨论如何设计实验，2分钟后回答以下问题：
（1）平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那我们应该选择哪种运动状态来研究更方便呢？为什么呢？
（2）如何验证二力平衡应该满足：
二力大小相等
二力方向相反
二力作用在同一直线上
二力作用在同一物体上
静止，
因为静止状态更好控制
二力方向相反
二力作用在同一直线上
二力作用在同一物体上
①使两托盘里的砝码质量相等
③保持砝码质量相等，把两个砝码都系在同一边，观察实验现象
④保持砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，观察实验现象
②使两托盘里的砝码质量不相等
如何验证二力平衡应该满足
二力大小相等
二力方向相反
二力作用在同一直线上
二力作用在同一物体上
①使两托盘里的砝码质量相等
③保持砝码质量相等，把两个砝码都系在同一边，观察实验现象
④保持砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，观察实验现象
⑤用两个相同的小车，用胶带粘住，砝码的质量相等，方向相反，作用在同一直线，剪断胶带，观察实验现象
②使两托盘里的砝码质量不相等
实验步骤：
如何验证二力平衡应该满足
二力大小相等
4、进行实验：
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 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
相等 相反 不在同一条直线上 改变
改变力的方向
4、进行实验：
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 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
相等 相反 不在同一条直线上 改变
实验不足：
容易受到木块自身重力和阻力的影响。
改变力的方向
实验改进：
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
相等 相反 不在同一条直线上 改变
小车要轻且带轮子为了减小阻力
桌面要光滑
实验改进：
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
相等 相反 不在同一条直线上 改变
小车要轻且带轮子为了减小阻力
桌面要光滑
实验不足：
受到小车自身重力和阻力的影响。
实验改进：
实验优势：
阻力的影响大大减少。
实验不足：
物体重力仍然影响实验，因此在这个实验中，物体应选的轻一些绳子和细线。
可以验证二力平衡是否作用在同一物体上
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 。
如图，在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开塑料板，塑料板 。
滑向重的一边
保持平衡
实验一
实验二
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
……
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
实验三
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
实验四
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
……
实验五
如图，用剪刀沿虚线剪开，两边会 。
迅速下落
实验五
实验序号 小车两端受力 是否相等 小车两端受力方向 小车受力是否在同一直线 力是否作用在同一物体 小车是否平衡
（静止状态）
1
2
3
4
5
5、收集证据
不相等
相等
相等
相等
相等
相反
相反
相反
相同
相反
是
是
否
是
是
是
是
是
是
否
不平衡
平衡
不平衡
不平衡
不平衡
实验序号 小车两端受力 是否相等 小车两端受力方向 小车受力是否在同一直线 力是否作用在同一物体 小车是否平衡
（静止状态）
1
2
3
4
5
5、收集证据
不相等
相等
相等
相等
相等
相反
相反
相反
相同
相反
是
是
否
是
是
是
是
是
是
否
不平衡
平衡
不平衡
不平衡
不平衡
根据实验数据，分析论证，得出二力平衡的条件？
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。
一对平衡力简记：同体、等大、反向、共线。
6、得出结论
1．下列情况，两力平衡了吗？为什么？
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
巩固练习
2、在探究“二力平衡的条件”的实验中,小明同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示.
(1)当物体处于 状态或匀速直线运动状态时,我们说该物体处于 ,它受到的力是相互平衡的.
(2)这两个实验装置中,你认为装置______(选填“甲”或“乙”)更科学,你的理由是
(3)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状.这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上，物体才能平衡.
静止
平衡状态
乙
可以减小摩擦力对实验的影响
直线
能力提升
(4)为了减小 对实验的影响,小明及同学们不断改进实验方案,采用如图丙所示的装置,此方案中由于小车受到 力的原因，也不能顺利完成实验。
(5)最后他们采用如图丁所示的实验装置,此装置需要卡片的重力远
(选填“小于”或“大于”)钩码的重力。
(6)实际操作中,两人安装挂钩码的滑轮时不小心导致一边滑轮高,一边滑轮低的情况,你认为如果不加改正就进行实验,对实验 (选填“有”或“没有”)影响。
摩擦力
重
小于
没有
3．起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是6 000 N。若起重机吊着这个物体以2 m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（ ）。
A、12 000 N B、6 000 N
C、3 000 N D、无法判定
B
平衡力
运动状态不改变
向上匀速：
F=G
向下匀速：
F=G
静止：
F=G
物体只受拉力和重力的作用
一、
二力平衡条件的应用
非平衡力
运动状态改变
向上加速：
向下加速：
F＞G
F＜G
非平衡力
运动状态改变
向上加速：
向下加速：
F＞G
运动状态改变，一定有力作用在物体上，并且是非平衡力。
有平衡力作用在物体上，运动状态不改变；
F＜G
已知物体受力
已知物体状态
已知拉力大小
求重力大小
G
F
一辆小车受到50 N的拉力和30 N的阻力，车怎样运动？
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？
v
F1=50 N
F2=30 N
已知物体受力
物体运动状态
G
N
相互作用力
平衡力
等大反向共线
两个物体
一个物体
等大反向共线作用在两个物体上
相互作用力
平衡力
等大反向共线同体
二、
相互作用力和平衡力的区分
相互作用力
平衡力
等大反向共线
两个物体
一个物体
描述
形式
A对B
B对A
A对B
C对B
等大反向共线作用在两个物体上
相互作用力
平衡力
等大反向共线同体
二、
相互作用力和平衡力的区分
3．物理书放在水平桌面上，下列属于平衡力的是（ ）。
A．物理书所受的重力与物理书对桌面的压力
B．物理书对桌面的压力与桌面对物理书的支持力
C．物理所受的重力与地面对桌子的支持力
D．物理书所受的重力与桌面对物理书的支持力
G
Ｆ
D
3题拓展1．物理书放在水平桌面上，文具盒放在书上，则（ ）
A．物理书所受的重力与桌面对物理书的支持力是一对平衡力
B．物理书对桌面的压力与桌面对物理书的支持力是一对相互作用力
C．物理书对文具盒的支持力和文具盒对物理书的压力是一对平衡力
D．桌面对物理书的支持力和文具盒对课本的压力是一对相互作用力
B
3题拓展2如图是用力F把一块静止压在墙面上的示意图，以下受力分析的说法
①手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力
②手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力
上述表述中正确的是（　　）
A．只有②正确 B．只有④正确
C．只有③④正确 D．只有①③正确
D
课堂总结
相等
相反
同一直线
同一物体
简记：
同体、等大、反向、共线
易拉罐为什么倾而不倒？
易拉罐为什么倾而不倒？
请同学们动手让易拉罐倾而不倒，并试着制作不倒翁，并分析其原理。
下课
Thanks!
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