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浙教版七下 §3.5二力平衡的條件 學案
姓名
[學習目標]
1、了解二力平衡的含義； 2、了解二力平衡的條件；
3、理解物體運動狀態變化的原因； 4、能用二力平衡條件解決相關的問題。
一、知識點梳理：
知識點1、二力平衡的條件
1、物體的平衡狀態：物體處于 狀態或 狀態。
2、二力平衡：如果物體只受 個力而處于 狀態，這二個力叫做平衡力。
3、二力平衡的條件：作用在 物體上的兩個力，如果 相等，方向 ，并且作用在同一 上，
那么這兩個力就相互平衡。
4、二力平衡條件是在物體 時得出的，同樣也適用 運動。
5、平衡力和相互作用力的區別：平衡力作用在 物體上；相互作用力是分別作用在 物體上。
知識點2、力和運動的關系
1、一個靜止的物體若受平衡力的作用時，這個物體將 ；
2、一個運動的物體受平衡力作用時，這個物體將 ；
3、若一個物體保持靜止或勻速直線運動，則這個物體一定 ；
4、彈簧測力計測量重力的大小實質上就是利用了 的知識。
二、例題講解
例題1、下列關于訓練排球過程中的一些情景分析正確的是（　　）
A．排球離開后還能繼續向上運動是由于受到慣性的作用
B．排球上升過程中運動狀態不改變
C．手擊打排球的力大于排球對手的作用力
D．排球上升到最高點時受力不平衡
例題2、有甲、乙兩個物體，在力的作用下沿水平方向做直線運動，某段時間內其路程一時間圖像如圖所示，則這段時間內甲、乙兩物體在水平方向上的受力情況是（　?。?br/>A．兩物體都受平衡力作用 B．兩物體都受非平衡力作用
C．甲受平衡力作用，乙受非平衡力作用 D．甲受非平衡力作用，乙受平衡力作用
（例題2圖） （例題3圖） （例題4圖）
例題3、在探究“二力平衡條件”的活動中，小明將如圖所示的紙片放手后，觀察其能不能保持靜止．這樣的操作是為了探究二力平衡時兩個力（　?。?br/>A. 大小是否要相等 B. 是否要作用在同一物體上
C. 方向是否要相反 D. 是否要作用在同一直線上
例題4、水平面上疊放著A、B兩個物體，在水平方向力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起向右勻速運動，已知F1=10N，F2=6N，那么下列有關說法正確的是（　?。?br/>A．A受到摩擦力為4N，向左 B．B對地面的摩擦力為4N，向左
C．A對B的摩擦力為10N，向右 D．地面對B的摩擦力為6N，向左
例題5、在“探究二力平衡條件”的活動中，小馬同學設計了如下圖所示的探究方案．在該方案中他分別把栓有一個小盤的兩根細線通過支架上的滑輪系在小木塊的兩端。
（1）該探究方案中的研究對象是 ，對兩側放置砝碼的小盤的要求是 ；
（2）探究過程中他將兩個50g的砝碼分別放在左右兩個小盤內，這是用于探究兩個力的 和方向對物體平衡的影響；他還將木塊轉過一個角度，然后再松手，這是為了探究不在 上的兩個力對物體平衡的影響；
（3）接著，他在右邊小盤內又加入一個10g的小砝碼，發現小木塊仍然靜止，其原因是： 。請寫出一個改進該探方案的措施： 。
三、隨堂練習：
1、有一本靜止在水平桌面的科學書，與科學書受到的重力相互平衡的力是 (　　)
A．桌面對書的支持力 B．書對桌面的壓力 C．桌子的重力 D．地面對桌子的支持力
2、下列運動過程中，處于平衡狀態的物體是(　　)
A．在空中自由下落的蘋果 B．豎直向上拋出的石子
C．沿光滑斜坡滾動的小球 D．在空中勻速直線下降的跳傘運動員
3、一個物體受到兩個力的作用，且這兩個力的三要素完全相同，則這兩個力 ( )
A．一定是平衡力 B．一定不是平衡力 C．可能是平衡力 D．都有可能
4、汽車在平直的公路上做勻速直線運動，下列彼此平衡的兩個力是 ( )
A．汽車所受的重力和汽車對地面的壓力 B汽車對地面的壓力和地面對汽車的支持力
C．汽車所受的重力和汽車的牽引力 D．汽車所受的重力和地面對汽車的支持力
5、一個重500牛的物體，當受到500牛豎直向上的拉力時(不計空氣阻力)，該物體( )
A．一定處于靜止狀態 B．一定處于勻速上升狀態
C．一定處于勻速下降狀態 D．以上三種狀態都有可能
6、如圖所示，一輕質彈簧(即重力不計)，上端掛在鐵架臺的水平橫桿上，下端掛一重力為G的小球并保持靜止。圖中分別給出了該狀態下小球和彈簧的受力示意圖。下列判斷正確的是（　　）
A．G與F3是一對平衡力 B．G與F3是一對相互作用力
C．F1與F2是一對平衡力 D．F1與F2是一對相互作用力
（第6題圖） （第7題圖）
7、如圖所示是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。
(1)小華將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片
上的兩個拉力方向 ，并通過調整 來改變拉力的大小。
(2)當小卡片平衡時，小華將小卡片轉過一個角度，松手后小卡片 (填“能”或“不能”)平衡。
設計此實驗步驟的目的是為了探究 。
(3)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖中所示情況下，小華下一步的操作是：
。
(4)小華在探究活動結束后想到物體的平衡狀態包括靜止和勻速直線運動狀態，那如何探究物體做勻速直線運動時的二力平衡條件呢？小明提出了自己的實驗方案：用彈簧測力計拉著鉤碼在 (填“水平方向”“豎直方向”或“任意方向”)做勻速直線運動，根據觀察到的 現象，可以得出結論：物體靜止時的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運動狀態。
四、課后鞏固：
1、如圖所示是利用鳥嘴停在手指的一種玩具平衡鳥。平衡鳥靜止時，下列說法正確的是（　?。?br/>A．平衡鳥所受重力與支持力大小相等 B．手指對鳥嘴支持力的方向豎直向下
C．平衡鳥對手指的壓力大于它的重力 D．鳥嘴受到的支持力和重力是相互作用力
（第1題圖） （第2題圖）
2、城市交通擁堵已經成為全球城市的一大頑疾。為了解決交通堵塞問題，科研人員設計了一種機動立交橋（如圖所示）。當一輛汽車勻速通過這座橋的弧形部分時，汽車的受力情況是（　?。?br/>A．只受到重力的作用 B．一直受平衡力的作用
C．一直不受平衡力的作用 D．有時受平衡力作用，有時不受平衡力作用
3、一個重500牛的物體，當受到500牛豎直向上的拉力時(不計空氣阻力)，該物體（　?。?br/>A．一定處于靜止狀態 B．一定處于勻速上升狀態
C．一定處于勻速下降狀態 D．以上三種狀態都有可能
4、以下實驗中，主要是運用二力平衡條件分析解決問題的有 (　　)
A．利用彈簧測力計測量拉力 B．利用彈簧測力計測量物體重力
C．利用天平測量水的重力 D．利用量筒測量水的重力
5、將一杯牛奶放在水平桌面上如圖所示，下列關于作用力情況的分析，正確的是(　　)
A．牛奶對杯子底的壓力大小等于牛奶所受的重力
B．杯子和牛奶所受的總重力與桌面對杯子的支持力大小不相等
C．桌面對杯子的支持力與桌面受到的壓力是一對相互作用力
D．杯子所受的重力與桌面對杯子的支持力是一對平衡力
（第5題圖） （第6題圖）
6、如圖所示，彈簧秤及細繩重力不計，砝碼G重10牛頓，靜止時彈簧秤的讀數為( )
A．20牛頓　 B．10牛頓 C．0 D．條件不足，無法確定
7、有甲、乙兩個物體，在力的作用下沿水平方向做直線運動，某段時間內其路程－時間圖像如圖所示，則這段時間內甲、乙兩物體在水平方向上的受力情況是 ( )
A．甲受非平衡力作用，乙受平衡力作用 B．兩物體都受非平衡力作用
C．甲受平衡力作用，乙受非平衡力作用 D．兩物體都受平衡力作用
（第7題圖） （第8題圖）
8、質量相同的M、N兩件貨物在兩臺吊車鋼索的牽引力作用下豎直向上運動，它們
運動的s t圖像分別如圖甲、乙所示，則( )
A．兩件貨物都做勻速直線運動 B．前6秒M貨物的速度小于N貨物的速度
C．吊車鋼索對M貨物的拉力大于M貨物的重力 D．N貨物在整個運動過程中受到一對平衡力作用
9、如圖所示，用彈簧測力計拉著木塊在水平桌面上做直線運動，實驗記錄如下表。由此可知，當木塊運動越來越慢時，木塊與水平桌面的滑動摩擦力為（　　）
A．4.5N B．3.2N C．3.0N D．2.1N
10、一個物體受到兩個力的作用，且這兩個力的三要素完全相同。則這兩個力 （　?。?br/>A．一定是平衡力 B．一定不是平衡力 C．可能是平衡力 D．都有可能
11、物體在水平地面上做直線運動，當物體運動的路程和時間圖像如圖甲時，受到的水平推力為F1；當物體運動的速度和時間圖像如圖乙時，受到的水平推力為F2，兩次運動時的速度分別為v1、v2，在2秒內通過的路程分別為s1、s2。則下列關系正確的是（ ）
A．F1=F2 v1＞v2 B．F1=F2 s1＜s2 C．F1＞F2 v1＞v2 D．F1＜F2 s1=s2
12、如圖，放在粗糙水平面上的木箱，受到兩個水平拉力F1、F2的作用，下列分析正確的是（　?。?br/>A．若木箱保持靜止狀態，則F1一定等于F2
B．若木箱保持靜止狀態，則F1一定小于F2
C．若木箱向右做勻速直線運動，則F1一定等于F2
D．若木箱向左做勻速直線運動，則F1一定大于F2
（第12題圖） （第13題圖）
13、如圖甲所示，彈簧秤的一端掛在墻上，一人用力F拉另一端，彈簧秤示數為4N：如圖乙所示，兩個人分別拉該彈簧秤的兩端，彈簧的示數也是4N，則F1和F2分別為（　?。?br/>A．0、4N B．2N、2N C．4N、0 D．4N、4N
14、如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。
（1）小華將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，當小卡片平衡
時，小華將小卡片扭轉過一個角度，設計此實驗步驟小華想探究的問題是：　 ??？
（2）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的方案 ，同樣也完成了實驗探究目的，這兩個實驗方案都有其優缺點，請你說出乙方案相比甲方案的一個優點：　 ??；一個不足：　 　。
（3）當實驗現象與理論之間出現“不匹配”時，可取的做法是（　?。?br/>A．否定相應的理論 B．放棄實驗，直接認同相應的理論 C．查閱資料，了解理論的適用條件
參考答案：
一、知識點梳理：
1、靜止 勻速直線運動 2、二 平衡 3、同一 大小 相反 直線
4、靜止 勻速直線運動 5、同一 兩個
知識點2、
1、保持靜止狀態 2、保持原來的運動狀態
3、受到平衡力的作用 4、二力平衡
二、例題講解：
例1、D
解析：A、排球離開手后，由于慣性還能繼續向上運動，不能說由于慣性作用，故A錯誤；B、排球上升過程中，速度越來越小，故運動狀態改變，故B錯誤；C、由于物體間力的作用是相互的，則手擊打排球的力等于排球對手的作用力．故C錯誤；D、排球上升到最高點時，只受重力作用，因此受力不平衡，故D正確。故D符合題意。
例題2、A
解析：根據圖片可知，甲的圖像為一條通過坐標原點的直線，即甲做勻速直線運動。當時間變化時，乙的路程卻保持不變，即乙處于靜止狀態。因此，兩個物體都受平衡力的作用，故A正確，而B、C、D錯誤。故A符合題意。
例題3、D
解析：由圖中可知，小明將卡片轉動到某一位置，此時力的大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，但不在同一直線上，可見此操作是為了探究物體在平衡狀態下所受的兩個力是否作用在同一直線上，故D正確；ABC錯誤；故D符合題意。
例題4、C
解析：A相對于B保持靜止狀態，水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用，摩擦力和拉力是一對平衡力，拉力F1是10N，A受到的摩擦力是10N，方向向左，故A錯誤；A受到B的摩擦力水平向左，大小是10N，根據物體間力的作用是相互的可知，B上表面受到A的摩擦力水平向右，大小是10N，故C正確；物體B進行勻速直線運動，水平方向上受到A對B水平向右的摩擦力、地面對B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2，這三個力是平衡力，所以地面對B水平向左的摩擦力與水平向左的拉力F2之和等于A對B水平向右的摩擦力，所以B下表面受到地面的摩擦力大小為10N-6N=4N，方向向左。B對地面的摩擦力為4N，方向向右，故B、D錯誤。故C符合題意。
例題5、（1）小木塊； 質量相等；（2）大??； 同一直線；（3）木塊與水平面間存在較大摩擦；把木塊換成裝有輪子的小車或把木塊換成輕質紙板等
解析：（1）實驗時通過觀察小木塊處于平衡狀態時作用在小木塊上的兩個力滿足什么條件來得到二力平衡的條件的，因此研究對象是小木塊；實驗時，盛放鉤碼的小盤也要對小木塊施加拉力，為了防止小盤的拉力對實驗產生影響，所以要兩個小盤的質量相等；（2）兩個砝碼質量相等，提供的拉力也相等，這是探究兩個力的大小對物體的平衡是否產生影響。木塊轉過一定角度后，兩個力不再作用在同一直線上，這是為了探究兩個力是否共線對物體平衡的影響；（3）在右邊小盤內又加入一個10g的小砝碼后，此時木塊受到右邊的拉力大于左邊的拉力，此時木塊相對于桌面有向右運動的趨勢，因此桌面對木塊產生了一個摩擦力，這個摩擦力對實驗造成了影響；為了減小桌面的摩擦力造成的影響，根據減小摩擦的方法，可以把木塊換成裝有輪子的小車或把木塊換成輕質紙板等。
三、隨堂練習：
1、A 2、D 3、B 4、D 5、D 6、D
7、（1）相反 鉤碼的個數 （2）不能 不作用在同一直線上的兩個力能否平衡 （3）將卡片剪開 （4）任意方向 彈簧測力計示數不變的
四、課后鞏固：
1、A 2、C 3、D 4、B 5、C 6、B 7、B 8、D 9、C 10、B 11、B
12、D 13、D
14、（1）不在同一直線上的兩個力是否能平衡？（合理即可）
（2）可避免物體自重對實驗產生的影響；無法克服摩擦力對實驗的影響
（3）C
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浙教版七下科學3.5二力平衡的條件教學設計
課題 3.5二力平衡的條件 單元 三 學科 科學 年級 七下
教材分析 本節選自浙教版七下第三章第5節，教材從日常生活中非常熟悉的兩個場景中的物體進行受力分析并討論運動狀態，引入課題。此前，學生已學習了力、牛頓第一定律等的相關知識，且學生已積累了一定的生活經驗；教材以生活素材為基礎進行教學，體現了從生活走向科學，來激發學生學習的興趣，使學生親身體驗探究過程，通過實驗操作和對比觀察讓學生在觀察、解決問題的過程中，理解二力平衡的條件，所以，本節內容是對牛頓第一定律的有益且必要的補充，又為力與運動關系的后續學習作好鋪墊，故本節內容具有相當重要的作用與地位。但二力平衡比較抽象，學生在理解時有一定的困難，教學中應聯系具體實際進行整合，引導學生應用二力平衡條件進行分析，提升應用知識解決實際問題的能力；實現知識的自我建構，并從中體驗科學探究的樂趣。
學習目標 科學觀念：了解二力平衡的含義，了解二力平衡的條件；理解物體運動狀態變化的原因；能用二力平衡條件解決相關的問題；科學思維：認知結構中建立二力平衡的條件的過程，并能根據二力平衡條件判斷物體的運動狀態； 探究實踐：通過實驗探究活動得出二力平衡的條件；提升實驗設計和現象分析能力； 態度責任： 參與二力平衡條件的探究，培養用實驗方法解決物理問題的思想，對待實驗實事求是的科學態度和嚴謹的科學作用。
重點 研究二力平衡條件；并應用二力平衡條件實際問題
難點 二力平衡條件解決生活中的相關問題
教學環節 教師活動 設計意圖
導入新課 知識回顧：1、牛頓第一定律的內容是什么？ 2、力和運動的關系是怎樣的？討論交流：靜止或勻速直線運動的物體，原因是外部不受力；但一定是物體不受力的作用嗎？ （1）物體保持靜止狀態或做勻速直線運動，但又受到力的作用，這樣的例子有嗎？ （2）物體物體保持靜止狀態或做勻速直線運動，但又只受到兩個力的作用，這樣的例子有嗎？ 導入新課
講授新課 用力的示意圖表示下列物體的受力情況：說明： ①物體受到力的作用，但仍能運動狀態不改變； ②這里的每個物體受到兩個力的作用，且都處于平衡狀態（靜止或勻速直線運動狀態）；這兩個力都屬于平衡力。 一、平衡力 1、物體的平衡狀態： 物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態。 （1）處于平衡狀態的物體可能沒有受到力的作用（理想狀態，但生活中不存在）； （2）處于平衡狀態的物體受到平衡力的作用（普遍存在）。 2、二力平衡： 一個物體受到兩個力的作用，且又處于平衡狀態，則這兩個力互為平衡力，即一對平衡力或二力平衡。 （1）平衡力可理解為二力相互抵消，物體不受外力作用（合力為0）； （2）處于平衡狀態的物體可能受到一對平衡力的作用，也可能受到幾對平衡力的作用。 例子：物體受到一對或幾對平衡力的作用而處于平衡狀態 視頻與分析：拔河比賽中的二力平衡 活動：探究：二力平衡的條件 1、提出問題：二力平衡需要哪些條件？ 2、作出猜想： 3、設計實驗： （1）實驗器材：帶孔固定板、塑料板、滑輪兩個、鉤碼若干、細線等； （2）實驗目的：在二個力作用下，使物體（塑料板）保持靜止狀態。 4、實驗步驟： （1）用如圖的裝置，在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，此時塑料板兩側受到的拉力大小相等。放開塑料板后，可看到塑料板將 。 （步驟1） （步驟2）（2）在兩邊的繩套上掛不等重的鉤碼，此時塑料板兩側受到的拉力大小不相等。放開塑料板后，可看到塑料板將會向鉤碼____（填“重”或“輕”）的一側運動。 比較（1）與（2）可得出結論： ；結論①： 要使作用在物體上的兩個力成為一對平衡力，這兩個力的大小必須相等。 （3）在兩邊繩套上掛等重的鉤碼，將塑料板稍向下移動，此時塑料板兩側受到的拉力雖然大小相等，但方向并非嚴格相反。放開塑料板后，可看到塑料板會_________________。 結論②： 要使作用在物體上的兩個力成為一對平衡力，這兩個力的方向必須相反。 （4）在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，并將塑料板扭轉一個角度，使塑料板兩側繩子相互平行，此時塑料板兩側受到的拉力雖然大小相等、方向相反，卻不在一條直線上。放開塑料板后，可看到塑料板會 ； 結論③： 要使作用在物體上的兩個力成為一對平衡力，這兩個力必須作用在同一直線上。 討論交流：（6）在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，此時塑料板兩側受到的拉力大小相等、方向相反，且又作用在一直線上；塑料板處于靜止（平衡）狀態。若此時將塑料板從中間剪開（一分為二），塑料塊將出現什么現象？ ；這又說明了什么？ 。 結論④： 要使作用在物體上的兩個力成為一對平衡力，這兩個力要作用在同一個物體上，且大小相等、方向相反，而且作用在一直線上。 二、二力平衡的條件 1、實驗表明： （1）兩個力必須作用在同一物體上；（同體） （2）兩個力必須大小相等；（等值） （3）兩個力必須方向相反；（反向） （4）兩個力必須作用在同一直線上。（共線） 2、二力平衡的條件： 作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上，那么這兩個力就相互平衡。 視頻：①二力平衡條件研究 ②觀光電梯3、二力平衡的判斷： （1）二力平衡條件適用于靜止的物體； （2）二力平衡條件適用于勻速直線運動的物體； （3）平衡力可能豎直方向或水平方向，也可能是其他方向； （4）判斷兩個力是否平衡力，要看這四個條件是否同時具備。 4、平衡力和相互作用力的比較： 5、二力平衡條件的應用：（1）應用二力平衡求另一個力： 知道相互平衡的兩個力中的一個力的大小和方向，求另一個力的大小和方向。 （2）應用二力平衡可以測出另一個力： 用彈簧秤測物體的重力時，彈簧秤讀出的數值是拉力，拉力與重力是對平衡力，大小相等。 （3）應用二力平衡可以找出不規則物體重心： 懸掛法找不規則物體的重心。是利用拉力與重力一對平衡力在一條直線上。 （4）應用二力平衡，判斷物體的運動狀態： ①物體受到平衡力的作用時運動狀態不是靜止就是勻速直線運動； ②物體受到平衡力的作用時，有些是靜止的，有些是做勻速直線運動，取決于物體原來的狀態； ③物體受到平衡力的作用和不受外力作用，其共同點是合力為0。 6、運動和力的關系： （1）力是改變物體運動狀態的原因； （2）由物體的受力情況可判斷物體的運動狀態； （3）由物體的運動狀態可判斷物體的受力情況。 通過受力分析提出二力平衡的概念學法指導，解讀平衡力的內涵；生活中的實例增進理解視頻與分析進行鞏固、深化、內化；猜想并排除簡單的或不可能的余下其他的進行實驗研究步驟（1）中明確研究對象、受力分析，進行學法指導；使接下來的研究更順利有目的；通過活動，逐步獲得相應的結論四個結論歸納起來就是二力平衡的條件讓學生親身體驗探究的過程，熟悉控制變量法的運用；突出重點，并分解難點觀光電梯說明二力平衡條件也適用于勻速直線運動的物體學法指導，進一步明確二力平衡的內涵，突出重點、突破難點學法指導深化學生的思維，突破難點、突出重點（理解與運用）
課堂練習 1、放在水平桌面上的書，所受力屬于平衡力的是（ C ） A．書對桌面的壓力與書所受的重力 B．書對桌面的壓力與桌面對書的支持力 C．書所受的重力與桌面對書的支持力 D．書對桌面的壓力加上書的重力與桌面對書的支持力 2、起重機的鋼絲繩吊著重物，請比較：在重物靜止時，重物勻速上升時，重物勻速下降時鋼絲繩對重物的拉力大小，則 ( D ) A．重物勻速上升時，拉力最大 B．重物靜止時，拉力最大 C．重物勻速下降時，拉力最大 D．上述三種情況，拉力一樣大3、如圖為小明利用滑輪、輕質紙片及若干個質量相等的鉤碼來研究二力平衡條件的實驗示意圖。則其中能說明二力平衡的條件為兩個力要作用在同一直線的是（　C?。?A． B．C． D．4、物體A掛于彈簧測力計下，分別做圖甲、乙所示的勻速直線運動，已知運動的速度v1>v2>v3。比較F甲、F乙、F丙的大小，判斷正確的是（　C　） A．F甲>F乙>F丙 B．F甲=F乙>F丙 C．F甲=F乙=F丙 D．F甲課堂小結 1、物體平衡狀態：物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態。 2、二力平衡：如果物體只受二個力而處于平衡狀態，這二個力叫做平衡力（一對平衡力）。 3、二力平衡條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一直線上，那么這兩個力就相互平衡。 4、平衡力與相互作用力的區別：是否同一物體受力 5、二力平衡條件的判斷與應用。 幫助學生掌握重點，更加容易的學習。
板書 形成知識體系框架，便于學生記憶。
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21世紀教育網（www.21cnjy.com） 21清風明月(共33張PPT)
第三章 運動和力
浙教版七年級下冊
第5節 二力平衡的條件
教學目標
科學觀念：了解二力平衡的含義，了解二力平衡的條件；理解物體
運動狀態變化的原因；能用二力平衡條件解決相關的問題；
科學思維：認知結構中建立二力平衡的條件的過程，并能根據二力
平衡條件判斷物體的運動狀態；
探究實踐：通過實驗探究活動得出二力平衡的條件；提升實驗設計
和現象分析能力；
態度責任：參與二力平衡條件的探究，培養用實驗方法解決物理問
題的思想，對待實驗實事求是的科學態度和嚴謹的科學作用。
復習導入
1、牛頓第一定律的內容是什么？
2、力和運動的關系是怎樣的？
一切物體在沒有受到外力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態的原因，一個物體的運動狀態改變時，一定是受到了力的作用。
討論交流
靜止或勻速直線運動的物體，原因是外部不受力；但一定是物體不受力的作用嗎？
（1）物體保持靜止狀態或做勻速直線運動，但又受到力的作用，這樣的例子有嗎？
（2）物體物體保持靜止狀態或做勻速直線運動，但又只受到兩個力的作用，這樣的例子有嗎？
①公路上勻速直線行駛的汽車，既受到牽引力的作用，還受到重力、摩擦力、支持力等作用；②水中上浮的物體，受到浮力、重力等作用；③推桌子但桌子仍靜止時，桌子受到推力、重力、支持力和摩擦力的作用……
①靜止在地面上的桌子，受到重力和地面的支持力的作用；②漂浮在平靜水面的樹葉受到浮力和重力的作用；③懸掛在天花板上的電燈受到重力和拉力的作用；④被吊車拉著勻速上升的貨物，受到拉力和重力的作用；……。
新知講解
用力的示意圖表示下列物體的受力情況：
（1）桌上的茶杯 （2）天花板上的電燈 （3）勻速上升的貨物
G
G
G
F支
F拉
F拉
說明：
①物體受到力的作用，但仍能運動狀態不改變；
②這里的每個物體受到兩個力的作用，且都處于平衡狀態（靜止或勻速直線運動狀態）；這兩個力都屬于平衡力。
新知講解
一、平衡力
1、物體的平衡狀態：
物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態。
（1）處于平衡狀態的物體可能沒有受到力的作用（理想狀態，但生活中不存在）；
（2）處于平衡狀態的物體受到平衡力的作用（普遍存在）。
2、二力平衡：
一個物體受到兩個力的作用，且又處于平衡狀態，則這兩個力互為平衡力，即一對平衡力或二力平衡。
（1）平衡力可理解為二力相互抵消，物體不受外力作用（合力為0）；
（2）處于平衡狀態的物體可能受到一對平衡力的作用，也可能受到 幾對平衡力的作用。
新知講解
靜止的酒杯受到一對平衡力的作用（重力、支持力）
平直公路上勻速行駛的氣球受到二對平衡力的作用（重力和支持力、牽引力和阻力）
推而不動的箱子受到二對平衡力的作用（重力和支持力、推力和阻力）
例子：物體受到一對或幾對平衡力的作用而處于平衡狀態
新知講解
F1
F2
拔河比賽中的二力平衡
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受力分析
活動：
探究：二力平衡的條件
1、提出問題：二力平衡需要哪些條件？
2、作出猜想：
①兩個力的大小可能要相等；
②兩個力的方向可能要相反；
③兩個力可能要在一條直線上；
④兩個力可能應在同一物體上；
⑤兩個力的三要素可能應相同；
×；若兩個力的三要素相同，則相當于一個力（合成一個力），則這個力改變物體的運動狀態，物體不可能處于平衡狀態
新知講解
（1）用如圖的裝置，在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，此時塑料板兩側受到的拉力大小相等。放開塑料板后，可看到塑料板將 。
注：①研究對象是 ；
②研究對象受到 等力的作用。
3、設計實驗：
（1）實驗器材：帶孔固定板、塑料板、滑輪兩個、鉤碼若干、細線等；
（2）實驗目的：在二個力作用下，使物體（塑料板）保持靜止狀態。
4、實驗步驟：
保持平衡（靜止）狀態
塑料板
左右拉力和重力
因為塑料板的重力遠小于鉤碼的拉力，故可略去不計。
（2）在兩邊的繩套上掛不等重的鉤碼，此時塑料板兩側受到的拉力大小不相等。放開塑料板后，可看到塑料板將會向鉤碼____（填“重”或“輕”）的一側運動。
活動：
重
比較（1）與（2）可得出結論：
結論①：
要使作用在物體上的兩個力成為一對平衡力，這兩個力的大小必須相等。
活動：
（3）在兩邊繩套上掛等重的鉤碼，將塑料板稍向下移動，此時塑料板兩側受到的拉力雖然大小相等，但方向并非嚴格相反。放開塑料板后，可看到塑料板會_________________。
根據此現象可得出結論：
向上運動，靜止時，拉力方向相反
結論②：
要使作用在物體上的兩個力成為一對平衡力，這兩個力的方向必須相反。
活動：
（4）在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，并將塑料板扭轉一個角度，使塑料板兩側繩子相互平行，此時塑料板兩側受到的拉力雖然大小相等、方向相反，卻不在一條直線上。放開塑料板后，可看到塑料板會 。
轉動，靜止時，左右拉力在一直線上
結論③：
要使作用在物體上的兩個力成為一對平衡力，這兩個力必須作用在同一直線上。
根據此現象可得出結論：
討論交流：
（6）在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，此時塑料板兩側受到的拉力大小相等、方向相反，且又作用在一直線上；塑料板處于靜止（平衡）狀態。若此時將塑料板從中間剪開（一分為二），塑料塊將出現什么現象？ ；
這又說明了什么？ 。
結論④：
要使作用在物體上的兩個力成為一對平衡力，這兩個力要作用在同一個物體上，且大小相等、方向相反，而且作用在一直線上。
半塊塑料板分別被拉向兩側
二個力要作用在同一物體上
新知講解
二、二力平衡的條件
1、實驗表明：
（1）兩個力必須作用在同一物體上；（同體）
（2）兩個力必須大小相等；（等值）
（3）兩個力必須方向相反；（反向）
（4）兩個力必須作用在同一直線上。（共線）
2、二力平衡的條件：
作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上，那么這兩個力就相互平衡。
視頻：
二力平衡條件研究
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新知講解
二力平衡條件也適用于勻速直線運動的物體
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新知講解
3、二力平衡的判斷：
（1）二力平衡條件適用于靜止的物體；
（2）二力平衡條件適用于勻速直線運動的物體；
（3）平衡力可能豎直方向或水平方向，也可能是其他方向；
（4）判斷兩個力是否平衡力，要看這四個條件是否同時具備。
（4）
斜面上的f與G2是一對平衡力
新知講解
4、平衡力和相互作用力的比較：
一對作用力和反作用力（力的相互性） 一對平衡力
受力物體
力的存在
力的性質
力的效果
力的變化
相同點
作用在不同的兩個物體上
一定相同
同時產生、同時變化、同時消失。
作用在同一物體上
不一定相同
一個力變化，另一個力不一定變化。
能相互抵消
不能相互抵消
互相獨立
同時存在
大小相等、方向相反、在一條直線上
新知講解
5、二力平衡條件的應用：
（1）應用二力平衡求另一個力：
知道相互平衡的兩個力中的一個力的大小和方向，求另一個力的大小和方向。
（2）應用二力平衡可以測出另一個力：
用彈簧秤測物體的重力時，彈簧秤讀出的數值是拉力，拉力與重力是對平衡力，大小相等。
（3）應用二力平衡可以找出不規則物體重心：
懸掛法找不規則物體的重心。是利用拉力與重力一對平衡力在一條直線上。
新知講解
（4）應用二力平衡，判斷物體的運動狀態：
①物體受到平衡力的作用時運動狀態不是靜止就是勻速直線運動；
②物體受到平衡力的作用時，有些是靜止的，有些是做勻速直線運動，取決于物體原來的狀態；
③物體受到平衡力的作用和不受外力作用，其共同點是合力為0。
新知講解
6、運動和力的關系：
（1）力是改變物體運動狀態的原因；
（2）由物體的受力情況可判斷物體的運動狀態；
（3）由物體的運動狀態可判斷物體的受力情況。
課堂練習
1、放在水平桌面上的書，所受力屬于平衡力的是（ ）
A．書對桌面的壓力與書所受的重力
B．書對桌面的壓力與桌面對書的支持力
C．書所受的重力與桌面對書的支持力
D．書對桌面的壓力加上書的重力與桌面對書的支持力
C
課堂練習
2、起重機的鋼絲繩吊著重物，請比較：在重物靜止時，重物勻速上升時，重物勻速下降時鋼絲繩對重物的拉力大小，則 ( )
A．重物勻速上升時，拉力最大
B．重物靜止時，拉力最大
C．重物勻速下降時，拉力最大
D．上述三種情況，拉力一樣大
D
課堂練習
3、如圖為小明利用滑輪、輕質紙片及若干個質量相等的鉤碼來研究二力平衡條件的實驗示意圖。則其中能說明二力平衡的條件為兩個力要作用在同一直線的是（　?。?br/>A B C D
C
課堂練習
4、物體A掛于彈簧測力計下，分別做圖甲、乙的勻速直線運動，已知運動的速度v1>v2>v3。比較F甲、F乙、F丙的大小，判斷正確的是（　?。?br/>A．F甲>F乙>F丙 B．F甲=F乙>F丙
C．F甲=F乙=F丙 D．F甲C
課堂練習
5、小應探究"二力平衡條件"的實驗裝置如圖，
下列說法正確的是（　　）
A．向左盤和右盤同時放入等重的砝碼后木塊保持靜止，說明木塊所受的一對平衡力方向相同
B．保持兩盤砝碼質量相等，將木塊扭轉一個角度后再松手觀察，目的是研究這兩個力是否在同一物體上
C．向左、右盤同時放入不等重砝碼時，木塊仍保持靜止狀態，說明桌面光滑無摩擦
D．將木塊換成輕質彈簧測力計，左右兩盤各放入重 5N 的砝碼，則測力計示數為 5N
D
課堂練習
6、麗水松陽的延慶寺塔是江南諸塔中保存最完整的北宋原物。歷經千余年的風雨洗禮，塔身已傾斜，如圖。對于該塔的相關分析正確的是（　?。?br/>A．塔受到的重力和地面對塔的支持力是一對平衡力
B．塔對地面的壓力和地面對塔的支持力是一對平衡力
C．塔對地面的壓力和塔受到的重力是一對相互作用力
D．塔受到的重力和地面對塔的支持力是一對相互作用力
A
課堂總結
1、物體平衡狀態：物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態。
2、二力平衡：如果物體只受二個力而處于平衡狀態，這二個力
叫做平衡力（一對平衡力）。
3、二力平衡條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一直線上，那么這兩個力就相互平衡。
4、平衡力與相互作用力的區別：是否同一物體受力
5、二力平衡條件的判斷與應用。
板書設計
3.5 二力平衡的條件
1、平衡狀態： 靜止狀態、勻速直線運動
2、二力平衡：物體只受二個力而處于平衡狀態
3、二力平衡條件：
①同一物體受到兩個力作用；
②大小相等；
③方向相反；
④兩力同一直線上。
4、平衡力與相互作用力的區別：
不同點：是否同一物體受力
共同點：大小相等、方向相反、一直線。
4個條件同時具備
作業布置
1、復習本課時主要內容；
2、完成作業本中相應練習；
3、完成學案中“課后鞏固”；
4、預習“摩擦力”的相關知識。
謝謝
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