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(共43張PPT)
第三節(jié) 二力平衡
第七章 力 與 運 動
學習目標
課時講解
1
課時流程
2
平衡狀態(tài)和二力平衡
探究二力平衡的條件
二力平衡條件的應用
逐點
導講練
課堂小結(jié)
作業(yè)提升
知1－講
感悟新知
知識點
平衡狀態(tài)和二力平衡
1
1. 平衡狀態(tài) 物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
處于平衡狀態(tài)的物體的實例 靜止在桌面的書 漂浮在海上的輪船 勻速降落的神舟飛船返回艙 勻速上升的熱氣球
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2. 平衡力 物體處于平衡狀態(tài)受到的力。
深入思考 小車做變速運動時，能否在某個方向上受到平
衡力？
知1－講
受到平衡力的物體的實例 木塊靜止在斜面上所受的力
被手按在黑板上靜止的黑板擦所受的力
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知1－講
深度理解
小車可以在某個方向上二力平衡，如：
感悟新知
3. 二力平衡 當物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)
時，這兩個力是相互平衡的，簡稱二力平衡。
深入思考 平衡狀態(tài)、平衡力、合力之間是什么關系？
知1－講
二力平衡的實例 靜止在桌面的書
勻速上升的熱氣球
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知1－講
深度理解
知1－練
感悟新知
[ 模擬·諸城 ]甲、乙物體在某段時間內(nèi)的路程—時間圖
像如圖 1 所示，下列說法正確的是（　　）
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
例1
知1－練
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解析： 由圖像可知，甲通過的路程與時間成正比，乙靜止不 動，因此甲做勻速直線運動，乙處于靜止狀態(tài)，故甲、乙都受平衡力作用。
解題秘方：根據(jù)平衡狀態(tài)判斷平衡力：
答案：D
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1.用頻閃燈拍攝小球的運動軌跡，每隔相等時間曝光一次所得到的照片如圖所示，其中，小球受平衡力作用的是( )
B
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知識點
探究二力平衡的條件
2
1. 實驗目的 二力平衡的兩個力有什么關系？
實例 猜想
兩個力的作用
效果互相抵消
1. 作用于同一物體
2. 要在同一直線上
3. 方向相反
4. 兩個力的大小相等
知2－講
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深度理解
研究對象：木塊 研究對象：紙片
木塊和水平桌面之間有摩擦力 紙片有重力
紙片的重力相對于鉤碼的重力較小，可以忽略，實驗中多采用研究對象為紙片的裝置
深入思考 實驗中，為什么要使用紙片而不用木塊作為研究對象？
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2. 實驗設計
紙片為研究對象，研究紙片靜止時在水平方向上受到的拉力的關系 1. 如何改變力的大小？ 掛上質(zhì)量不同的鉤碼
2. 如何改變力的方向？ 紙片稍向下移動
3. 如 何 使 力 不 在 一 條直線上？ 紙片扭轉(zhuǎn)一個角度，使拉紙片的細繩相互平行，但不在同一條直線上
4. 如 何 使 力 不 作 用 在同一張紙片上？ 用剪刀將紙片剪成兩半
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方法點撥
求異法
如果被研究現(xiàn)象在第一場合出現(xiàn)，在第二場合不出現(xiàn)，并且在兩個場合中僅有一個情況不同，那么，這個唯一不同的情況就是被研究現(xiàn)象的原因(或結(jié)果 )。探究二力平衡條件時使用了求異法。
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3. 實驗過程及結(jié)論
實驗 實驗操作 實驗現(xiàn)象 分析與結(jié)論
1 如 圖， 在 兩 邊 的繩套上分別掛等重和不等重的鉤碼。 放 開 紙 片，觀察紙片的運動 分析：兩個力的大小相等→紙片靜止兩個力的大小不相等且右邊的力較大→紙片向右運動結(jié)論：物體平衡時，所受兩個力的大小需要相等
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續(xù)表
實驗 實驗操作 實驗現(xiàn)象 分析與結(jié)論
2 如 圖， 在 兩 邊 的繩套上掛等重的鉤 碼， 并 將 紙 片扭 轉(zhuǎn) 一 個 角 度，使拉紙片的兩細繩 相 互 平 行， 不在同一條直線上。放 開 紙 片， 觀 察紙片的運動 分析：兩 個 力 在 同 一 直 線 上 → 紙 片靜止兩個力不在同一直線上→紙片運動結(jié)論：物體平衡時，所受兩個力需要作用在同一條直線上
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理論推導
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續(xù)表
實驗 實驗操作 實驗現(xiàn)象 分析與結(jié)論
3 如 圖， 在 兩 邊 的繩套上掛等重的鉤 碼， 將 紙 片 稍向 下 移 動， 使 兩個拉力的方向并不 相 反， 放 開 紙片， 觀 察 紙 片 的運動 分析：兩個力的方向都向上→紙片向上運動兩個力的方向相反→紙片靜止結(jié)論：物體平衡時，所受兩個力的方向必須相反
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實驗 實驗操作 實驗現(xiàn)象 分析與結(jié)論
4 如 圖， 在 兩 邊 的繩套上掛等重的鉤 碼， 用 剪 刀 將紙 片 剪 成 兩 半，觀察紙片的運動 分析：兩個力作用在同一個紙片上→紙片靜止兩個力作用在兩個紙片上→紙片運動結(jié)論：物體平衡時，兩個力必須在同一物體上
續(xù)表
總結(jié)歸納
二力平衡的條件：兩個力大小相等、方向相反，作用在同一個物體上，作用在同一條直線上。
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知2－講
知2－講
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易錯提醒
一對相互作用力與一對平衡力的對比
相同點 不同點 大小 方向 作用對象 圖示
一對相互作用力 相等 相反，且在同一直線上 作用在兩個物體上
一對平衡力 作用在同一物體上
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知2－練
如圖所示的情景中，屬于二力平衡的是 ( )
例2
知2－練
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解題秘方：利用條件法，看兩個力是否滿足“同體、共線、等 大、反向”四個條件，若滿足即為二力平衡。
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解析： 圖 A 中 F 1 與 F 2 作用在不同的物體上，所以不是平衡力，不符 合題意；圖 B 中木箱所受的拉力 F 與重力 G，大小不相等，所以不是平衡力，不符合題意；圖 C 中轎車的牽引力F 牽與阻力 F 阻，符合二力平衡的條件，符合題意；圖 D 中木箱受到的重力 G 與受到的推力 F，大小不同且不在同一條直線 上，所以不是平衡力，不符合題意。
答案： C
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2. 一個物體同時受到兩個力的作用，這兩個力的三要素完全相同，那么這兩個力( )
A．一定是平衡力
B．可能是平衡力
C．一定不是平衡力
D．無法判斷
C
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[ 期中·洛陽 ] 課堂上，老師和同學們用如圖 2 所示的裝置一起探究二力平衡的條件，下面是他們的探究過程，請回答下列問題。
例3
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解題秘方：根據(jù)“作用在同一個物體上的兩個力，大小相等，方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力就是一對平衡力”來解答。
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(1)如圖 2 甲所示，小車雖然在豎直方向上還受兩個力，但因為這兩個力_________ ，我們可以認為小車只受到水平方向上的兩個力（摩擦忽略不計），圖甲中左邊繩子對小車的拉力等于__________________ 。如果 左側(cè) 放 50 g 砝 碼，右側(cè) 放100 g 砝碼，松手后看到的現(xiàn)象是_______________ 。
相互平衡
砝碼和托盤的總重力
小車向右運動
知2－練
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解析： 圖甲中，小車雖然在豎直方向上還受兩個力，即重力和支持力，但因為這兩個力都作用在小車上，且大小相等，方向相反，并且在同一條直線上，因此相互平衡，合力為 0，所以我們可以認為小車只受到水平方向上的兩個力，圖甲中左邊繩子對小車的拉力等于砝碼和托盤的總重力。如果左側(cè)放50 g 砝碼，右側(cè)放 100 g 砝碼，根據(jù) F=G=mg 可知，小車左邊受到的拉力小于右邊受到的拉力，所以松手后看到的現(xiàn)象是小車向右運動。
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(2)如圖甲所示，如果左、右兩側(cè)各放 50 g 的砝碼，松手后看到的現(xiàn)象是_____________ ，如果改變小車的位置再次松手，看到的現(xiàn)象是________________ 。
小車靜止
小車仍靜止
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解析：圖甲中，如果左、右兩側(cè)各放 50 g 的砝碼，小車左邊受到的拉力等于右邊受到的拉力，且這兩個力方向相反，并且在同一條直線上，因此這兩個力相互平衡，松手后看到的現(xiàn)象是小車靜止，如果改變小車的位置再次松手，因為小車兩邊受
到的拉力仍相互平衡，因此看到的現(xiàn)象是小車仍靜止。
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(3)如圖乙所示，兩側(cè)放的砝碼質(zhì)量相同，將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，松手后看到小車將重新回到兩邊繩子 _____________的位置并再次平衡。
在同一直線上
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解析：如圖乙所示，兩側(cè)放的砝碼質(zhì)量相同，將小車扭轉(zhuǎn)一個角度，松手后看到小車在力的作用下將重新回到兩邊繩子在同一直線上的位置并再次平衡。
知2－練
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3. [ 期中·漣源 ] 在“探究二力平衡的條件”的實驗過程中：（1）小 明 同 學 利 用 如圖甲所 示 的 實 驗 裝 置進行實驗時，發(fā)現(xiàn)當左盤 放 入 較 大一點的 砝碼時，兩個拉力大小不同，但 木 塊 仍 處 于 靜止狀態(tài)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因 可能 是 木 塊 受到 __________的影響。
摩擦力
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(2)經(jīng) 過 小 組討 論 決定用小車代替木塊進行實 驗(如 圖乙)，通 過實驗發(fā)現(xiàn)：當左盤和右盤 放 入 的 砝 碼質(zhì)量 相同時，小車處于靜止狀態(tài)，說明一對平衡力必須滿足大小 ______、方向______ 的條件。
相等
相反
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(3)小明同學完成課本的實驗后，提出了一個問題后猜想：只受一個力作用的物體也能保持平衡狀態(tài)。為了驗 證猜想，他用一根細線將一個小球懸掛起來，如圖丙所示，剪斷細線后，小球下落，由實驗可知，小明的猜想是________（填 “正確”或“錯誤”）的。
錯誤
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知識點
二力平衡條件的應用
3
1. 判斷物體是否處于平衡狀態(tài)
(1) 處于平衡狀態(tài) : 一個物體受到兩個力 , 若這兩個力滿足“等大、共線、反向”的條件，則物體處于平衡狀態(tài)。
(2) 處于非平衡狀態(tài) : 一個物體受到兩個力，若這兩個力不滿足“等大、共線、反向”中的任一條件，則物體受非平衡力，物體的運動狀態(tài)一定發(fā)生改變。
感悟新知
2. 求處于平衡狀態(tài)的物體受到的力的大小和方向
(1) 求平衡力(兩個力)中一個力的大小 : 根據(jù)“等大”，由平衡力中的一個力的大小，求另一個力的大小。
(2)確定平衡力(兩個力)中一個力的方向 : 根據(jù)“反向”，由平衡力中一個力的方向，確定另一個力的方向。
深入思考 如何利用二力平衡求另一個力的大小或方向？
知3－講
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知3－講
深度理解
知3－練
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如圖 3 所示，一個重為 0.2 N 的磁性黑板擦在 8 N 的吸引力作用下，吸在豎直的磁性黑板上保持靜止，則黑板擦受到的摩擦力是( )
A．7.8 N，方向豎直向上
B．8 N，方向豎直向下
C．0.2 N，方向豎直向下
D．0.2 N，方向豎直向上
例4
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解析： 磁性黑板擦在豎直方向上靜止，具有向下運動的趨勢，磁性黑板對它有向上的摩擦力，重力與摩擦力是一對平衡力，大小相等，即受到的摩擦力為 0.2 N，方向豎直向上，故 D 正確。
解題秘方：求解力的大小可以使用以力求力的方法，即利用二力平衡條件將所求力的大小轉(zhuǎn)化為另一個力的大小。
答案：D
知3－練
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4.將一個重為 20 N 的小球沿水平方向拋出后，
小球的運動軌跡如圖所示（不考慮空氣阻力）。
如果要使小球在 B 點開始做勻速直線運動，
則應該從 B 點開始施加一個大小為_______ N，
方向為__________ 的力。
20
豎直向上
二力平衡
二力平衡的條件
二力
平衡
平衡力
二力平衡條件的應用
多力
平衡
受力
情況
平衡
狀態(tài)

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