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第八章 運動和力
第二節 二力平衡（第1課時）
設置懸疑，導入新課
請說出牛頓第一定律內容。
靜止狀態
或
勻速直線運動狀態
運動狀態不變
不存在
理想狀態
溫故知新：
？
它們分別受到哪些力的作用
靜止的電燈
F拉
G
平直道路勻速行駛的汽車
G
F支
F阻
F牽
它們分別受到哪些力的作用
靜止狀態
或
勻速直線運動狀態
平衡狀態
靜止的電燈
F拉
G
什么是平衡狀態？
平直道路勻速行駛的汽車
G
F支
F阻
F牽
1、平衡狀態：物體在受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力互相平衡，物體就處于平衡狀態。
這幾個力叫平衡力
一、平衡狀態
1、平衡狀態：物體在受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力互相平衡，物體就處于平衡狀態。
2、平衡力：物體處于平衡狀態時所受到的幾個力叫做平衡力。
這幾個力叫平衡力
一、平衡狀態
3、二力平衡：一個物體同時受到兩個力的作用，如果保持平衡狀態，我們稱之為二力平衡。
二力平衡最簡單。那么什么樣的兩個力才能使物體處于平衡狀態呢？
我們通過實驗來探究
3、二力平衡：一個物體同時受到兩個力的作用，如果保持平衡狀態，我們稱之為二力平衡。
1、提出問題：
2、猜想：
二力平衡要滿足什么條件？
二、探究二力平衡條件
G
F拉
平衡狀態
1、提出問題：
2、猜想：
二力平衡要滿足什么條件？
二、探究二力平衡條件
兩個力的大小可能相等
兩個力的方向可能相反
兩個力可能作用在同一物體上
兩個力可能作用在同一直線上
G
F拉
平衡狀態
實驗器材：光滑的水平木板（兩端安裝定滑輪）、小車、鉤碼、細繩。
3、設計實驗：
作用：改變力的方向
請同學們自學課本24-25頁實驗部分，小組討論如何設計實驗，2分鐘后回答以下問題：
實驗器材：光滑的水平木板（兩端安裝定滑輪）、小車、鉤碼、細繩。
3、設計實驗：
作用：改變力的方向
請同學們自學課本24-25頁實驗部分，小組討論如何設計實驗，2分鐘后回答以下問題：
（1）平衡狀態包括靜止和勻速直線運動狀態，那我們應該選擇哪種運動狀態來研究更方便呢？為什么呢？
（2）如何驗證二力平衡應該滿足：
二力大小相等
二力方向相反
二力作用在同一直線上
二力作用在同一物體上
靜止，
因為靜止狀態更好控制
二力方向相反
二力作用在同一直線上
二力作用在同一物體上
①使兩托盤里的砝碼質量相等
③保持砝碼質量相等，把兩個砝碼都系在同一邊，觀察實驗現象
④保持砝碼質量相等，把小車在水平桌面上扭轉一個角度，觀察實驗現象
②使兩托盤里的砝碼質量不相等
如何驗證二力平衡應該滿足
二力大小相等
二力方向相反
二力作用在同一直線上
二力作用在同一物體上
①使兩托盤里的砝碼質量相等
③保持砝碼質量相等，把兩個砝碼都系在同一邊，觀察實驗現象
④保持砝碼質量相等，把小車在水平桌面上扭轉一個角度，觀察實驗現象
⑤用兩個相同的小車，用膠帶粘住，砝碼的質量相等，方向相反，作用在同一直線，剪斷膠帶，觀察實驗現象
②使兩托盤里的砝碼質量不相等
實驗步驟：
如何驗證二力平衡應該滿足
二力大小相等
4、進行實驗：
物體在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 不相等 相反 在同一條直線上 改變
相等 相反 在同一條直線上 不改變
相等 相反 不在同一條直線上 改變
改變力的方向
4、進行實驗：
物體在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 不相等 相反 在同一條直線上 改變
相等 相反 在同一條直線上 不改變
相等 相反 不在同一條直線上 改變
實驗不足：
容易受到木塊自身重力和阻力的影響。
改變力的方向
實驗改進：
物體在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 不相等 相反 在同一條直線上 改變
相等 相反 在同一條直線上 不改變
相等 相反 不在同一條直線上 改變
小車要輕且帶輪子為了減小阻力
桌面要光滑
實驗改進：
物體在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 不相等 相反 在同一條直線上 改變
相等 相反 在同一條直線上 不改變
相等 相反 不在同一條直線上 改變
小車要輕且帶輪子為了減小阻力
桌面要光滑
實驗不足：
受到小車自身重力和阻力的影響。
實驗改進：
實驗優勢：
阻力的影響大大減少。
實驗不足：
物體重力仍然影響實驗，因此在這個實驗中，物體應選的輕一些繩子和細線。
可以驗證二力平衡是否作用在同一物體上
裝置仍如上圖，但在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼。放開塑料板后，塑料板將 。
如圖，在兩邊的繩套上掛不等重的鉤碼。放開塑料板，塑料板 。
滑向重的一邊
保持平衡
實驗一
實驗二
在實驗一和實驗二中：
物體在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 不相等 相反 在同一條直線上 改變
相等 相反 在同一條直線上 不改變
……
如圖，在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼，將塑料
板稍向下移動，使兩個拉力的方向成一定角度。
放開塑料板，塑料板將 。
向上移動
實驗三
如圖，在兩邊的繩套上掛等重的鉤碼。并將塑料板扭轉
一個角度，使拉塑料板的細繩相互平行，但不在同一直線上。放開塑料板，塑料板將 。
轉動
實驗四
在實驗三和實驗四中：
物體在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在一條直線上 相等 成一定角度 不在同一條直線上 改變
相等 相反 不在同一條直線上 改變
……
實驗五
如圖，用剪刀沿虛線剪開，兩邊會 。
迅速下落
實驗五
實驗序號 小車兩端受力 是否相等 小車兩端受力方向 小車受力是否在同一直線 力是否作用在同一物體 小車是否平衡
（靜止狀態）
1
2
3
4
5
5、收集證據
不相等
相等
相等
相等
相等
相反
相反
相反
相同
相反
是
是
否
是
是
是
是
是
是
否
不平衡
平衡
不平衡
不平衡
不平衡
實驗序號 小車兩端受力 是否相等 小車兩端受力方向 小車受力是否在同一直線 力是否作用在同一物體 小車是否平衡
（靜止狀態）
1
2
3
4
5
5、收集證據
不相等
相等
相等
相等
相等
相反
相反
相反
相同
相反
是
是
否
是
是
是
是
是
是
否
不平衡
平衡
不平衡
不平衡
不平衡
根據實驗數據，分析論證，得出二力平衡的條件？
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，并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。
一對平衡力簡記：同體、等大、反向、共線。
6、得出結論
1．下列情況，兩力平衡了嗎？為什么？
F1=5 N
F2=5 N
A
F1=3 N
F2=5 N
B
F1=5 N
F2=5 N
C
F1=5 N
F2=5 N
D
鞏固練習
2、在探究“二力平衡的條件”的實驗中,小明同學采用的實驗裝置如圖甲所示,小華同學采用的實驗裝置如圖乙所示.
(1)當物體處于 狀態或勻速直線運動狀態時,我們說該物體處于 ,它受到的力是相互平衡的.
(2)這兩個實驗裝置中,你認為裝置______(選填“甲”或“乙”)更科學,你的理由是
(3)在裝置乙中,將小車旋轉一定角度,松手后,發現小車旋轉后又恢復原狀.這說明兩個力必須作用在同一 (選填“物體”或“直線”)上，物體才能平衡.
靜止
平衡狀態
乙
可以減小摩擦力對實驗的影響
直線
能力提升
(4)為了減小 對實驗的影響,小明及同學們不斷改進實驗方案,采用如圖丙所示的裝置,此方案中由于小車受到 力的原因，也不能順利完成實驗。
(5)最后他們采用如圖丁所示的實驗裝置,此裝置需要卡片的重力遠
(選填“小于”或“大于”)鉤碼的重力。
(6)實際操作中,兩人安裝掛鉤碼的滑輪時不小心導致一邊滑輪高,一邊滑輪低的情況,你認為如果不加改正就進行實驗,對實驗 (選填“有”或“沒有”)影響。
摩擦力
重
小于
沒有
3．起重機以1 m/s的速度勻速吊起一個重物，鋼絲繩對重物的拉力是6 000 N。若起重機吊著這個物體以2 m/s的速度勻速下降，這時鋼絲繩對重物的拉力是（ ）。
A、12 000 N B、6 000 N
C、3 000 N D、無法判定
B
平衡力
運動狀態不改變
向上勻速：
F=G
向下勻速：
F=G
靜止：
F=G
物體只受拉力和重力的作用
一、
二力平衡條件的應用
非平衡力
運動狀態改變
向上加速：
向下加速：
F＞G
F＜G
非平衡力
運動狀態改變
向上加速：
向下加速：
F＞G
運動狀態改變，一定有力作用在物體上，并且是非平衡力。
有平衡力作用在物體上，運動狀態不改變；
F＜G
已知物體受力
已知物體狀態
已知拉力大小
求重力大小
G
F
一輛小車受到50 N的拉力和30 N的阻力，車怎樣運動？
已知物體受力
物體運動狀態
一輛小車受到50 N的拉力和30 N的阻力，車怎樣運動？
v
F1=50 N
F2=30 N
已知物體受力
物體運動狀態
G
N
相互作用力
平衡力
等大反向共線
兩個物體
一個物體
等大反向共線作用在兩個物體上
相互作用力
平衡力
等大反向共線同體
二、
相互作用力和平衡力的區分
相互作用力
平衡力
等大反向共線
兩個物體
一個物體
描述
形式
A對B
B對A
A對B
C對B
等大反向共線作用在兩個物體上
相互作用力
平衡力
等大反向共線同體
二、
相互作用力和平衡力的區分
3．物理書放在水平桌面上，下列屬于平衡力的是（ ）。
A．物理書所受的重力與物理書對桌面的壓力
B．物理書對桌面的壓力與桌面對物理書的支持力
C．物理所受的重力與地面對桌子的支持力
D．物理書所受的重力與桌面對物理書的支持力
G
Ｆ
D
3題拓展1．物理書放在水平桌面上，文具盒放在書上，則（ ）
A．物理書所受的重力與桌面對物理書的支持力是一對平衡力
B．物理書對桌面的壓力與桌面對物理書的支持力是一對相互作用力
C．物理書對文具盒的支持力和文具盒對物理書的壓力是一對平衡力
D．桌面對物理書的支持力和文具盒對課本的壓力是一對相互作用力
B
3題拓展2如圖是用力F把一塊靜止壓在墻面上的示意圖，以下受力分析的說法
①手對木塊的壓力和墻對木塊的彈力是一對平衡力
②手對木塊的壓力和木塊的重力是一對平衡力
③木塊受到的摩擦力和木塊的重力是一對平衡力
④手對木塊的壓力和木塊對手的彈力是一對平衡力
上述表述中正確的是（　　）
A．只有②正確 B．只有④正確
C．只有③④正確 D．只有①③正確
D
課堂總結
相等
相反
同一直線
同一物體
簡記：
同體、等大、反向、共線
易拉罐為什么傾而不倒？
易拉罐為什么傾而不倒？
請同學們動手讓易拉罐傾而不倒，并試著制作不倒翁，并分析其原理。
下課
Thanks!
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