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(共27张PPT)
第七章 力与运动
第三节　二力平衡
分析这些物体处于什么状态？受哪些力的作用？
情景导入
匀速上升的潜水艇
缓缓下降的降落伞
吊在天花板下的电灯
静止的水杯
匀速直线
行驶的汽车
分析图中物体的受力状态:
在一定条件下，物体即使在受到外力作用时也能保持静止或匀速直线运动状态。
一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
牛顿第一定律
矛盾？
力的平衡
G
G
F支
F支
F牵
f
探究点一　平衡状态
合作探究
静止的水杯
匀速直线
行驶的汽车
G
F支
F牵=f
F支=G
F支=G
1.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。
2.物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态。
二力平衡
只受两个力
G
F牵
f
F支
静止或匀速直线运动
3.物体是否受平衡力的判断
物体的
运动状态
变速运动
物体受力平衡或理想情况下物体不受力
物体受力不平衡
处于平衡状态的物体受到的力一定是平衡力，物体受力平衡时，也一定处于平衡状态。
图(a)
静止站立的小鸟
图(b)
匀速下降的跳伞运动员
梵净山上的蘑菇石
升空的火箭
G
F支
G
F阻
G
F支
G
F推
图(c)
图(d)
图中的物体，它们的受力情况和运动状态是什么样的？
F支=G
F阻=G
F推＞G
F支=G
二力平衡具体需要什么条件？
合作探究
探究点二　二力平衡条件
物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗？
如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，这两个力应该满足什么样的条件呢？
提出问题
F1
F2
【提出问题】
作用在物体上的两个力满足什么条件，物体受力才会平衡
【猜想假设】
二力可能大小相等、方向相反、作用在同一直线上
【实验器材】
两端带定滑轮的水平木板、纸板、砝码、细线、两个托盘
探究二力平衡的条件
做
中
学
实验序号 纸板所受两个力的大小 纸板所受两个力的方向 纸板所受两个力是否在同一直线上 所受两个力是否在同一纸板上 纸板是否平衡
1 相等 相反 是 是
2 不相等 相反 是 是
3 相等 相反 否 是
4 相等 相同 是 是
5 相等 相反 是 否
【实验记录】
是
否
否
否
否
比较实验1、2：______________________________________
比较实验1、3：______________________________________
比较实验1、4：______________________________________
比较实验1、5：______________________________________
【分析论证】
当两侧拉力大小相等时，纸板才能平衡。
当两侧拉力在同一直线上时，纸板才能平衡。
当两侧拉力方向相反时，纸板才能平衡。
当两侧拉力作用在同一物体上时，纸板才能平衡。
同体、等大、反向、共线
F1
F2
F1=F2
二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上。
归纳总结
如果物体受两个力的作用，且保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力一定是一对平衡力，知道其中一个力的大小和方向，可以确定另外一个力的大小和方向。
求解力的大小和方向:
应用 图示 分析
用弹簧测力计测量滑动摩擦力 水平匀速拉动木块时，木块处于平衡状态，滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，即f=F
用弹簧测力计测量重力 重物处于静止状态时，其重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，即 G=F
平衡力与相互作用力的比较
点击画面观看
知识延伸
平衡力 相互作用力
相同点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上 不同点 作用对象 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上 力的性质 不一定相同 一定相同 作用时间 没有时间关系 同时产生，同时消失 作用效果 使物体保持平衡状态 一般产生不同的作用效果 示意图 平衡力与相互作用力的比较
静止在水平地面上的物体所受重力G与支持力F是一对平衡力
水平地面上物体对地面的压力F'与地面对物体的支持力F是一对相互作用力
合作探究
探究点三　二力平衡条件的应用
如图所示，吊在空中静止不动的电灯，若电线的拉力为2 N，则灯受到的重力是多少？
提出问题
(一)根据物体的运动状态判断受力情况
交流讨论
分析上述问题：
①确定研究对象：电灯；
②对电灯进行受力分析：重力、拉力；
③两个力的关系：互相平衡(大小相等，方向相反，在同一直线上)。拉力是2 N，方向竖直向上。
F＝2 N
G＝2 N
根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态，可以判断出作用在物体上的两个力是平衡力，进而判断所求力的大小和方向。
归纳总结
(二)根据受力情况判断物体的运动状态
如图所示，火车在平直的轨道上行驶，在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力，火车将怎样运动？如果牵引力小于阻力，火车又将怎样运动？牵引力和阻力相等时，火车又将怎样运动？
当牵引力大于阻力时，火车将加速；当牵引力小于阻力时，火车将减速；当牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车将匀速直线前进。
当物体只受到两个力的作用
二力平衡
二力不平衡
静止状态
匀速直线运动状态
运动状态改变
f
F推
F推=f
箱子保持静止状态
F推>f
箱子运动状态改变
判断物体的运动状态:
物体不受力时，应保持匀速直线运动或静止状态。物体受一个力，运动状态发生改变，这是力产生的效果。物体受平衡力时，应保持静止或匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力时，将做匀速直线运动。
归纳总结
请在图中画出静止在水平桌面上的杯子受力的示意图，并与同学比较结果。
如果杯子所受的重力是 5 N，你能判断桌面对它的支持力大小是多少吗？为什么？
处于静止状态的杯子
杯子受到重力和支持力的共同作用处于平衡状态，所以重力和支持力是一对平衡力，F=G= 5 N。
G
F
杂技艺术中的平衡
杂技表演中的走钢丝、女子排椅等节目，体现了传统杂技的“惊、险、奇、新、美”，很好地应用了平衡知识。演员在表演这些节目时，需要小心调整自己的重心位置，使重力作用线通过支撑面。这样，演员及使用的器具在重力和支持力的作用下就能处于平衡状态。
科学书屋
走钢丝
女子排椅
课堂小结
二力
平衡
平衡状态下的运动情况
①作用在同一物体上②大小相等
③方向相反
④作用在同一直线上
①根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的大小和方向②根据物体的受力情况判断物体的运动情况
不受力
二力平衡的条件和应用
平衡状态下力与运动的关系
平衡状态下的受力情况
受平衡力
静止状态
匀速直线运动状态
条件
应用
简记:同体、等值、反向、共线
随堂检测
1.某建筑工地用起重机吊货物，货物在钢绳的拉力作用下会经历匀速上升、空中悬停、匀速下降过程。此过程中，钢绳的拉力分别为F1、F2、F3 ，不计空气阻力，则( )
A. F1 = F2 = F3 B. F1 > F3 > F2
C. F1 > F2 > F3 D. F1 < F2 < F3
A
2．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
3.如图所示，用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速运动，物体 B相对地面静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（ ）
A.必须使木板 A 做匀速运动才能测出B受到的摩擦力
B.A对B的摩擦力大小为2N，方向水平向右
C.B对A的摩擦力大小为3N，方向水平向右
D.地面对A的摩擦力大小为3N，方向水平向右
B

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