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中物理
第八章 第2节
二力平衡
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课堂导入
复习回顾
牛顿第一定律内容？
一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态.
为什么很多物体在受力的情况下,也会保待静止或匀速直线运动状态？ 下图中,桌面上的花瓶、平直道路上匀速行驶的汽车，虽然它们都受到力的作用，但却保待静止或匀速直线运动状态。
观察思考
课堂活动
2
一、平衡力
1.平衡状态：物体保持静止状态或匀速直线运动状态叫做平衡状态.
2.平衡力：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，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
匀速行驶的汽车:水平方向和竖直方向各受到一对平衡力。
静止的花瓶：受到的重力和支持力是一对平衡力。
静止的电灯：受到的重力和拉力是一对平均力。
下面这些物体分别受到哪些力的作用？它们是什么关系？
匀速直线下降的跳伞运动员和降落伞
静止在桌面的花瓶
叠放在一起的石头
沿直线匀速行驶的列车
G
F
3.二力平衡:
物体在两个力的作用下，如果处于平衡状态，就是二力平衡.
如：一物体放在水平桌面上处于静止状态。重力G和支持力F就是一对平衡力 。
保持静止或匀速直线运动状态的物体，虽然受到几个力的作用，但这几个力的作用效果完全抵消了，相当于不受力的作用.
问题：两个满足什么关系，才能使物体处于平衡状态？
二、二力平衡的条件
猜想假设：可以从力的大小、方向、作用点这三个要素来考虑。
实验探究
1.实验设计：在光滑的桌面上放一小车，在两边小盘里加上钩码,使小车在水平方向受到两个相反力作用.改变作用在小车上的两个力三要素之一（控制变量法）,看一看,在什么情况下小车处于平衡状态在什么情况下小车不能平衡
2.实验器材：木板、小车、砝码、细线 、定滑轮、 等质量小盘 2个。
3.实验步骤：
(3)保持两端钩码数相等,观察拉力F1和F2是不是在一条直线上.把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在一条直线上，观察小车的情况。
按如图所示的实验装置，分析小车在水平方向上的两个力F1和F2满足什么关系，使小车处于静止的平衡状态。
(1)在小车左端挂一个钩码，右端挂两个钩码（使两托盘里的砝码质量不相等），小车由静止开始向右运动；
(2)在小车左右两边各挂一个钩码（使两托盘里的砝码质量相等），放手后小车仍保持静止；
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 1 不相等 相反 在同一条直线上 改变
2 相等 相反 在同一条直线上 不改变
3 相等 成一定角度 不在同一条直线上 改变
4 相等 相反 不在同一条直线上 改变
4.实验记录：
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。
5.实验结论：
(同体、等大、反向、共线)
三、二力平衡的条件应用
1.判断两个力是否平衡：
(1)根据二力平衡的条件判断: “等大”“反向”“同体”“共线”，这四个条件缺一不可。
练习：在图中，哪些情况下， F1和F2是平衡的？
(2)根据物体的状态判断:一个物体在两个力的作用下,如果处于平衡状态,则物体所受的这两个力是平衡力：
练习：请画出图中物体受力的示意图，并分析物体受到的力中，哪一对力是二力平衡。
①静止在水平桌面上的茶壶。
②在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车。
因为茶壶静止在水平桌面上，茶壶所受重力和支持力相互平衡。
因为汽车匀速行驶，处于平衡状态。所以汽车在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力；竖直方向上受到的重力和支持力 是一对平衡力。
2.利用二力平衡条件，已知一个力可求其中一个力的大小和方向：
(1)用弹簧测力计测量物体所受的重力时，物体所受的重力和弹簧测力计对物体的拉力相互平衡：大小相等。
(2)用用重锤线显示重力的方向，也利用二力平衡，这时重锤所受的重力和绳子的拉力相互平衡：方向相反，并且在同一直线上。
(3)质量为0.4 kg的电灯悬挂在电线上静止不动，电线对灯的拉力是多大？
解：电灯保持静止状态，在竖直方向上，受到的重力和拉力是一对平衡力：
因此F拉＝G＝mg＝0.4 kg×9.8 N/kg＝3.92 N；
拉力方向为竖直向上。
四.平衡力与相互作用力的区别
F支
G
F支
F压
1.相同点：
①大小相等；②方向相反； ③作用在同一条直线上。
2.不同点：
平衡力作用在同一物体上；相互作用力作用在不同物体上。
一对平衡力 一对相互作用力
相同点 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一条直线上 作用在同一条直线上
不同点 作用在同一个物体上，作用 效果是使物体保持平衡 分别作用在两个物体上，
一般产生两个不同的效果
没有时间关系 同时产生，同时消失
不一定是同性质的力 是同一种性质的力
平衡力与相互作用力的比较
3
课堂小结
本堂难点：能应用二力平衡条件判断平衡力。
本堂重点：知道什么是二力平衡及二力平衡的条件。
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典例分析
【典型例题1】
考点一：二力平衡的判断
如图所示，小明去公园遛狗时，用力拉住拴狗的绳子，正僵持不动，此时，若不计绳子重力，以下两个力是一对平衡力的是（　　）
A．小明拉绳子的力与狗拉绳子的力
B．狗受到的重力与地面对狗的支持力
C．绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力
D．绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力
A
【迁移训练1】
如图所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，松手后（　　）
A．由于甲先对乙施加了斥力，然后乙再对甲施加斥力，所以乙先向右运动
B．由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力，所以甲、乙相互靠近
C．甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力
D．甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力
A
考点二：二力平衡条件的应用
【典型例题2】
如图，甲物重15N，乙物重5N，甲乙均静止，不计测力计自重，则测力计示数（　　）
A. 5N B. 10N C. 15N D. 20N
A
【迁移训练2】
弹簧测力计在使用前要注意观察指针是否在______________，来回拉动挂钩无异常后，将石块挂在测力计下，静止时如图所示。挂钩对弹簧的拉力大小是______N。根据力的作用是相互的和__________的知识，可得知石块所受重力大小。
零刻度线上
3.6
二力平衡

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