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中物理
第八章 第2節
二力平衡
1
課堂導入
復習回顧
牛頓第一定律內容？
一切物體在不受外力作用時,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態.
為什么很多物體在受力的情況下,也會保待靜止或勻速直線運動狀態？ 下圖中,桌面上的花瓶、平直道路上勻速行駛的汽車，雖然它們都受到力的作用，但卻保待靜止或勻速直線運動狀態。
觀察思考
課堂活動
2
一、平衡力
1.平衡狀態：物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態叫做平衡狀態.
2.平衡力：物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力相互平衡，物體處于平衡狀態。
勻速行駛的汽車:水平方向和豎直方向各受到一對平衡力。
靜止的花瓶：受到的重力和支持力是一對平衡力。
靜止的電燈：受到的重力和拉力是一對平均力。
下面這些物體分別受到哪些力的作用？它們是什么關系？
勻速直線下降的跳傘運動員和降落傘
靜止在桌面的花瓶
疊放在一起的石頭
沿直線勻速行駛的列車
G
F
3.二力平衡:
物體在兩個力的作用下，如果處于平衡狀態，就是二力平衡.
如：一物體放在水平桌面上處于靜止狀態。重力G和支持力F就是一對平衡力 。
保持靜止或勻速直線運動狀態的物體，雖然受到幾個力的作用，但這幾個力的作用效果完全抵消了，相當于不受力的作用.
問題：兩個滿足什么關系，才能使物體處于平衡狀態？
二、二力平衡的條件
猜想假設：可以從力的大小、方向、作用點這三個要素來考慮。
實驗探究
1.實驗設計：在光滑的桌面上放一小車，在兩邊小盤里加上鉤碼,使小車在水平方向受到兩個相反力作用.改變作用在小車上的兩個力三要素之一（控制變量法）,看一看,在什么情況下小車處于平衡狀態在什么情況下小車不能平衡
2.實驗器材：木板、小車、砝碼、細線 、定滑輪、 等質量小盤 2個。
3.實驗步驟：
(3)保持兩端鉤碼數相等,觀察拉力F1和F2是不是在一條直線上.把小車扭轉一個角度，使拉力F1和F2不在一條直線上，觀察小車的情況。
按如圖所示的實驗裝置，分析小車在水平方向上的兩個力F1和F2滿足什么關系，使小車處于靜止的平衡狀態。
(1)在小車左端掛一個鉤碼，右端掛兩個鉤碼（使兩托盤里的砝碼質量不相等），小車由靜止開始向右運動；
(2)在小車左右兩邊各掛一個鉤碼（使兩托盤里的砝碼質量相等），放手后小車仍保持靜止；
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 1 不相等 相反 在同一條直線上 改變
2 相等 相反 在同一條直線上 不改變
3 相等 成一定角度 不在同一條直線上 改變
4 相等 相反 不在同一條直線上 改變
4.實驗記錄：
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。
5.實驗結論：
(同體、等大、反向、共線)
三、二力平衡的條件應用
1.判斷兩個力是否平衡：
(1)根據二力平衡的條件判斷: “等大”“反向”“同體”“共線”，這四個條件缺一不可。
練習：在圖中，哪些情況下， F1和F2是平衡的？
(2)根據物體的狀態判斷:一個物體在兩個力的作用下,如果處于平衡狀態,則物體所受的這兩個力是平衡力：
練習：請畫出圖中物體受力的示意圖，并分析物體受到的力中，哪一對力是二力平衡。
①靜止在水平桌面上的茶壺。
②在水平公路上勻速行駛的太陽能汽車。
因為茶壺靜止在水平桌面上，茶壺所受重力和支持力相互平衡。
因為汽車勻速行駛，處于平衡狀態。所以汽車在水平方向上受到的牽引力和阻力是一對平衡力；豎直方向上受到的重力和支持力 是一對平衡力。
2.利用二力平衡條件，已知一個力可求其中一個力的大小和方向：
(1)用彈簧測力計測量物體所受的重力時，物體所受的重力和彈簧測力計對物體的拉力相互平衡：大小相等。
(2)用用重錘線顯示重力的方向，也利用二力平衡，這時重錘所受的重力和繩子的拉力相互平衡：方向相反，并且在同一直線上。
(3)質量為0.4 kg的電燈懸掛在電線上靜止不動，電線對燈的拉力是多大？
解：電燈保持靜止狀態，在豎直方向上，受到的重力和拉力是一對平衡力：
因此F拉＝G＝mg＝0.4 kg×9.8 N/kg＝3.92 N；
拉力方向為豎直向上。
四.平衡力與相互作用力的區別
F支
G
F支
F壓
1.相同點：
①大小相等；②方向相反； ③作用在同一條直線上。
2.不同點：
平衡力作用在同一物體上；相互作用力作用在不同物體上。
一對平衡力 一對相互作用力
相同點 大小相等 大小相等
方向相反 方向相反
作用在同一條直線上 作用在同一條直線上
不同點 作用在同一個物體上，作用 效果是使物體保持平衡 分別作用在兩個物體上，
一般產生兩個不同的效果
沒有時間關系 同時產生，同時消失
不一定是同性質的力 是同一種性質的力
平衡力與相互作用力的比較
3
課堂小結
本堂難點：能應用二力平衡條件判斷平衡力。
本堂重點：知道什么是二力平衡及二力平衡的條件。
4
典例分析
【典型例題1】
考點一：二力平衡的判斷
如圖所示，小明去公園遛狗時，用力拉住拴狗的繩子，正僵持不動，此時，若不計繩子重力，以下兩個力是一對平衡力的是（　　）
A．小明拉繩子的力與狗拉繩子的力
B．狗受到的重力與地面對狗的支持力
C．繩子對狗的拉力與地面對狗的阻力
D．繩子對狗的拉力與狗對繩子的拉力
A
【遷移訓練1】
如圖所示，在兩個靠得較近的小車上分別放一塊磁體甲和乙，松手后（　　）
A．由于甲先對乙施加了斥力，然后乙再對甲施加斥力，所以乙先向右運動
B．由于甲、乙兩磁體間存在相互作用的引力，所以甲、乙相互靠近
C．甲對乙的斥力與乙對甲的斥力是一對平衡力
D．甲對乙的斥力與乙對甲的斥力是一對相互作用力
A
考點二：二力平衡條件的應用
【典型例題2】
如圖，甲物重15N，乙物重5N，甲乙均靜止，不計測力計自重，則測力計示數（　　）
A. 5N B. 10N C. 15N D. 20N
A
【遷移訓練2】
彈簧測力計在使用前要注意觀察指針是否在______________，來回拉動掛鉤無異常后，將石塊掛在測力計下，靜止時如圖所示。掛鉤對彈簧的拉力大小是______N。根據力的作用是相互的和__________的知識，可得知石塊所受重力大小。
零刻度線上
3.6
二力平衡

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