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第二节：二力平衡
第八章：运动和力
课堂引入
回顾一下
牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
物体不受力时
静止状态
匀速直线运动状态
运动状态不变
思考：1.不受力的物体存在吗？
2.当物体受到外力作用时，其运动状态一定改变吗
一、二力平衡
1.常见物体的受力分析
支持力FN
重力G
阻力f
重力G
支持力FN
重力G
牵引力F
跳伞运动员匀速降落
匀速行驶的汽车
静止在桌面上的花瓶
阻力f
一、二力平衡
2.平衡力
①平衡力：
物体在几个力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态，
此时物体所受的几个力叫做平衡力
静止状态或匀速直线运动状态
当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，
则这两个力相互平衡，简称二力平衡
②平衡状态：
③二力平衡：
【例题1】下列各物体中，受力不平衡的物体是（ ）
D.在平直铁轨上匀速直线行驶的火车
A.地球同步卫星
B.匀速竖直上升的直升飞机
C.静止在水平桌面上的课本
A
一、二力平衡
【实验探究】二力平衡的条件
猜想与假设：
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
力的三要素
作用点
大小
方向
实验方法：
分别改变两力的三要素，观察物体的运动状态是否改变。
二、二力平衡的条件
那么，什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢？
实验思路：
　　要探究物体在两个力作用下处于平衡状态时两个力之间的关系，应先在物体上施加两个力使物体平衡，然后在物体平衡时测量这两个力，看看这两个力之间存在怎样的关系。
【实验器材】
小桌、小车、支杆定滑轮、托盘、钩码组、细绳。
二、二力平衡的条件
【实验过程】
　　增减两端钩码的数目，观察小车在什么条件下保持静止，在什么条件下不能保持静止。
①探究二力平衡时两力的大小关系
二、二力平衡的条件
【实验过程】
②探究二力平衡时两力的方向关系
　　用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同侧，加入相等的钩码，放手后观察小车运动状态的变化。
二、二力平衡的条件
③探究二力平衡时两力是否在同一直线上
二、二力平衡的条件
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。用手把小车在水平面上扭转一个角度，观察拉力F1和F2是不是在一条直线上。放手后，观察小车的情况；
④探究两力平衡时两力是否作用在同一物体上
　　用两个相同的小车分别系住一个托盘，用手按住，保证二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，放手后观察小车运动状态的变化。
二、二力平衡的条件
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 是否作用于同一物体 1 相等 相同 在同一条直线上 是
2 相等 相反 在同一条直线上 是
3 不相等 相反 在同一条直线上 是
4 相等 相反 不在同一条直线上 不是
改变
不改变
改变
改变
【分析论证】
作用在同一物体上的二力平衡的条件
大小相等
方向相反
作用在同一直线
作用在同一物体
实验结论：
二、二力平衡的条件
1．如图所示，F1和F2为一对平衡力的是（　　）
C
Ａ．
C．
B．
D．
课堂练习
2．下列物体中，正在受到平衡力作用的是（ ）　　
A．正在腾空而起的火箭
B．自由竖直下落的石子
C．沿光滑斜面下滑的木块
D．在平直轨道上匀速直线行驶的火车
D
课堂练习
1. 弹簧测力计原理
己知物体状态
己知物体受力
己知拉力大小
二力平衡条件
求重力大小
　　物体静止时所受重力与弹簧测力计对它的拉力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。
三、二力平衡条件的应用
2. 根据物体的运动状态分析物体的受力情况
【静止在水平面上的物体】
　　物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。
G
F
　　静止的物体受到的重力G与地面对它的支持力F是一对平衡力，二个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
G=F
三、二力平衡条件的应用
物体运动状态
物体受力情况
二力平衡条件
例3 跳伞运动员在空中匀速直线下降，已知人和伞所受的总重力是1000 N，人和伞所受阻力的大小为________，方向____________。
1000N
例4 某同学用F =10N的水平推力没有推动一张课桌，则课桌受到的阻力为____N。
课桌静止→ 受到平衡力→f = F = 10N
竖直向上
10
G
N
F
f
G
f
人和伞作匀速直线运动→ 受平衡力→ 大小相等、方向相反
三、二力平衡条件的应用
3. 根据物体的受力情况判断运动状态
支持力N
重力G
阻力f
牵引力F
①当牵引力等于阻力，则二力平衡
③若牵引力小于阻力，二力不平衡
②当牵引力大于阻力，二力不平衡
小车向左做匀速直线运动
小车向右做加速直线运动
小车向右做减速直线运动
三、二力平衡条件的应用
4.运动和力的关系
研究的物体
不受力
受力
静止物体
运动物体
保持静止状态
保持匀速直线运动状态
平衡力
非平衡力
静止物体
运动物体
保持静止状态
保持匀速直线运动状态
运动状态改变
三、二力平衡条件的应用
平衡力 相互作用力
实例
相同 大小 方向 不相同 受力物体
存在性
力的作用效果
相等
相反，且在同一直线上
作用在不同物体上
作用在同一物体上
同时产生，同时变化，同时消失
一个力变化，
另一个力不一定变化
两个力分别作用在不同物体上，产生的效果可以不同
两个力共同作用在同一物体上，使物体保持平衡状态
5.平衡力与相互作用力的区别
三、二力平衡条件的应用
例2 木箱静止在地面上，属于平衡力的是( )
A.木箱受到的重力和木箱对地面的压力
B.地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力
C.木箱受到的重力和地面对木箱的支持力
D.木箱受到的重力和木箱对地球的吸引力
C
A
G
F压
B
F压
F支
C
G
D
F支
G
相互作用力
相互作用力
平衡力
5.平衡力与相互作用力的区别
三、二力平衡条件的应用
①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，这几个力就叫做平衡力。
这个物体所处的状态就叫做平衡状态。
②平衡状态：静止状态、匀速直线运动状态
③二力平衡条件：
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。
④二力平衡条件的应用
根据平衡状态分析物体的受力情况
根据受力情况分析物体的运动情况
课堂小结

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