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8.2力的平衡
两个小孩施加力的作用效果与一个大人的力的作用效果相同。
观察日常生活中的力现象
多个人施加力的作用效果与一台拖拉机力的作用效果相同。
观察日常生活中的力现象
一、合力
1．合力：如果一个力对物体的作用效果与几个力同时对物体作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。
2．分力：组成合力的每一个力叫分力。
3．科学方法：等效替代法
4．同一直线上二力的合成
①方向相同时：合力的大小：F合=F1+F2
合力的方向：与二力的方向相同
F1
F2
F合=F1+F2
②方向相反时：
合力的大小：F合=F2－F1
合力的方向：与大力的方向相同
探究：方向相同时，二力的大小与合力大小的关系
探究：方向相反时，二力的大小与合力大小的关系
G
F
F合=G－F
F1和F2是同一直线上的两个力，它们的合力大小为30N，方向向左．已知F1的大小为40N，关于F2的大小和方向，下列说法中正确的是（
）
A．F2的大小一定是70N
B．F2的大小一定是10N
C．F2的方向一定向右
D．F2的方向可能向左也可能向右
二、力的平衡
根据牛顿第一定律可知：物体在不受外力作用时，物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。即：物体不受力时的运动状态不变。
1．平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。
讨论：图中哪些物体处于平衡状态。
静止在桌面上的书
进站的动车
匀速转弯的汽车
匀速转动的小球
讨论：能否反过来说，凡是保持静止或匀速直线运动状态的物体，都没有受到外内呢？
图中物体受到了哪些力？
这些力的合力是多少？
静止在桌面上的书
沿着平直公路匀速运动的汽车
G
F支
G
f
F牵
F支
2．受力平衡与平衡力：物体在受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说物体处于受力平衡状态，物体受到的这几个力叫做一组平衡力。
3．平衡力的合力为零
静止在桌面上的书
沿着平直公路匀速运动的汽车
G
F支
G
f
F牵
F支
匀速降落的运动员
4．二力平衡：一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这个物体处于二力平衡状态，物体受到的这两个力称为一对平衡力。
静止在桌面上的书
G
F
G
F
三、二力平衡的条件
1．实验探究：二力平衡的条件
（1）提出问题：作用在物体上的两个力满足什么条件时，物体才会处于平衡状态？
（2）猜想与假设：
①两个力应该在同一物体上
②两个力的大小可能要相等
③两个力的方向可能要相反
④两个力可能要在一条直线上
（3）设计实验：
①实验方案：分别改变其中的一个因素时，观察物体能否处于平衡状态。
②科学方法：控制变量法。
③实验原理：力(非平衡力)能改变物体的运动状态。
讨论：实验时，应让物体处于哪种平衡状态？
被观察的物体选择木块还是小车？
如何探究力的方向变化时对二力平衡的影响？
如何探究二力不在同一直线上时对二力平衡的影响？
④实验器材：小车、钩码、细线、定滑轮
⑤操作要点：
A实验时应使物体处于静止的平衡状态，便于操作。
B被观察的物体应选择小车，减小摩擦力对实验的影响。
C实验时利用定滑轮改变力的方向。
D将小车扭转一个角度，松手后观
察小车能否处于平衡状态，以探究
二力不在同一直线上时小车能否处于平衡状态。
⑥实验步骤：
A使二力方向相反并作用在同一
直线上，增减两端钩码的数目，
观察小车在什么条件下保持静止；
B保持两端钩码数相等，将小车左侧悬挂钩码的细线悬挂至小车右侧，观察小车能否处于静止状态；
C保持两端钩码数相等，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。
（4）进行实验：
（5）分析论证：
二力平衡的条件：
①作用在同一物体上；（同体）
②大小相等；（等大）
③方向相反；（反向）
④作用在同一直线上。（共线）
（6）评估
讨论：二力若不在同一物体上作用时，该物体能否平衡？
找出图中的平衡力：
站在水平地面上的中学生
吊灯
匀速上爬的中学生
沿着平直公路匀速运动的汽车
v
推着箱子匀速向右运动
用力推但没有推动
G
F支
G
F
G
f
G
F支
F
f
G
F支
f
F牵
G
F支
f
F
讨论：测量滑动摩擦力的大小时，为何用测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动？
弹簧测力计测量的拉力为
何等于木块受到的摩擦力？
测量滑动摩擦力的原理是什么？
测力计显示的是木块对测力计的拉力
木块对测力计的拉力等于测力计对木块的拉力(相互作用力)
测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力(平衡力)
测量滑动摩擦力的原理：二力平衡
讨论：如图，弹簧测力计直接测量的是物体的重力吗？
为何弹簧测力计的示数等于物体的重力？
2．平衡力与相互作用力的异同
一对平衡力
一对相互作用力
相同点
大小
相等
方向
相反，且在同一直线上
不同点
受力物体
相同
不同
力的变化
一个力发生变化，另一个力不一定随着变化
同时产生
同时消失
同时变化
四、二力平衡的应用
1．判断两个力是否是一对平衡力
两个力是否“同体”
是
否
排除
状态法
条件法
是否处于静止或匀速直线运动
是否等大、反向、共线
1．各物体的受力情况如图所示，属于二力平衡的是（
）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，星期天小明去海洋馆观看海狮表演，看到海狮将球顶在头上静止不动．分析此时受力情况，相互平衡的两个力是（
）
A．球受到的重力和海狮对球的支持力
B．球受到的重力和球队海狮的压力
C．地面对海狮的支持力和海狮对地面的压力
D．海狮的重力和海狮对地面的压力
四、二力平衡的应用
2．利用力的平衡计算物体受力大小。
静止或匀速直线
运动(平衡状态)
物体
受力平衡
物体所受合力为零
（列出力的平衡式并计算力的大小）
G
F支
F-G=0或F=G
G
F
静止：
F=G
匀速上升：
F=G
匀速下降：
F=G
写出图中所示物体力的关系式。
用力推但没有推动
G
F支
f
F
f=F牵、F支=G
f=F、F支=G
沿着平直公路匀速运动的汽车
G
F支
f
F牵
用细线吊着铁块浸没在水中
G
F拉
F浮
F浮+F拉=G
四、二力平衡的应用
3．根据物体受力情况判断物体的运动情况。
物体受平衡力作用
合力为零
运动状态不变
静止状态或匀速直线运动状态
物体受非平衡力作用
合力不为零
运动状态改变
速度或方向改变或同时改变
1．下列说法中不正确的是（
）
A．物体受力平衡或不受力时，一定处于静止或匀速直线运动状态
B．物体处于静止或匀速直线运动状态时，不一定受到外力作用
C．物体受到外力作用时，运动状态一定发生改变
D．物体的运动状态发生改变时，一定受到外力作用
2．小李同学抛出后的实心球在空中运动的轨迹如图所示，忽略空气阻力，抛出后的实心球由于（
）
A．不受力，运动状态发生改变
B．不受力，运动状态不发生改变
C．受到推力的作用，运动状态发生改变
D．受到重力的作用，运动状态发生改变
力的平衡
平衡状态
平衡力
力的合成
二力平衡
二力平衡的应用
探究二力平衡的条件
合力与分力
同一直线上二力的合成
二力平衡的条件
力的平衡
静止
匀速直线运动
同体
等大
反向
共线

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