（七下）3.5 二力平衡的条件（导学案）-（浙教版）【学生版】

skybamboo · 发表于 13 小时前

3.5二力平衡的条件（导学案）
【学习目标】
1.掌握二力平衡的条件，能说明二力平衡的条件以及物体运动状态变化的原因；
2.会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题；
3.能够区分二力平衡与相互作用力；
【学习重点】探究二力平衡条件的实验，加深对二力平衡条件的理解；
【学习难点】二力平衡中的“二力共线”问题和二力平衡条件的实际应用。
【自主学习】（此模块是回顾与预习）
1.牛顿第一定律内容：，这就是牛顿第一定律。
2.物体受力作用时，运动状态不一定就会发生变化。一个物体在两个力的作用下，如果保持或，就说明这两个力是平衡的，这两个力是一对平衡力，即二力平衡。
3.平衡状态：物体受到几个力的作用处于或，则物体所受合力为0，此时物体处于平衡状态。
4.平衡力的特点：。
相互作用力特点：。
【课堂探究】
一、二力平衡
1.二力平衡、平衡力和平衡状态
我们知道，力是改变物体运动状态的原因。我们身边所有的物体无一例外地都受到力的作用，但为什么仍有许多物体的运动状态能够保持不变呢？下面我们来探究一种最简单的情形。
活动1．如图中的吊灯和货物各受到几个力的作用？
2．吊灯和货物各处于怎样的运动状态？

由以上活动可知：物体受力作用时，运动状态不一定就会发生变化。一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说明这两个力是平衡的。
总结：物体在受几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态。那么这几个力的作用效果和不受力时的效果是一样的，这几个力的作用效果相互抵消，相当于不受力。我们就说这几个力平衡。若为两个力，我们就说这两个力“二力平衡”，或这两个力是一对平衡力，我们把静止状态或匀速直线运动状态叫做平衡状态。
2.平衡力与平衡状态的关系

注意：若物体运动的某一刻速度为0（或某一瞬间处于静止状态），下一瞬间速度不为0（或不再静止），这说明物体没有保持静止状态，则物体受力不平衡。如被竖直向上抛向空中的物体达到最高点时，速度为0，但之后物体向下加速运动，无法保持静止状态，则物体受力不平衡，因此并没有处于平衡状态。
那么，接下来我们可以先研究一下比较简单的平衡力的情况，即当物体受到两个力的作用时，这两个力满足怎样的条件时，才能使物体保持静止状态呢？
接下来我们来探究一下二力平衡的条件。
二、探究二力平衡的条件
1.二力平衡的条件
【提出问题】当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时，这两个力的大小、方向存在什么关系? 它们在一条直线上吗?
【实验步骤及现象分析】1.用如图甲所示的装置，在两边的绳套上挂等重的钩码，此时塑料板两侧受到的拉力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。放开塑料板后，观察现象：可看到塑料板将
。
分析1：
2.如图甲，在两边的绳套上挂不等重的钩码，此时塑料板两侧受到的拉力大小不相等、方向相反、作用在同一条直线上。放开塑料板后，可看到塑料板将会向钩码（填“重”或“轻”）的一侧运动。
分析2：

3.如图乙，在两边绳套上挂等重的钩码，将塑料板稍向下移动，此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等，但方向并非严格相反，且两个力没有作用在一条直线上。放开塑料板后，可看到塑料板会
。
分析3：
4.如图丙，在两边的绳套上挂等重的钩码，并将塑料板扭转一个角度，使塑料板两侧绳子相互平行，此时塑料板两侧受到的拉力虽然大小相等、方向相反，却不在一条直线上。放开塑料板后，可看到塑料板会。
分析4：
【实验结论】
通过实验可以得出：

【注意事项】
（1）实验中的滑轮需要转动灵活，且使用轻质塑料片，这是为了；
（2）实验中选择让塑料板处于静止状态作为平衡状态，是因为。故虽然上述结论是在物体静止的情形时得出的，但它也同样适用于物体做运动时的情形；
（3）实验中将塑料板扭转一个角度再释放是为了，该步骤是为了验证二力平衡的条件：；
（4）该实验采用法。
总结：二力平衡的条件
作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力就达到二力平衡，此时物体处于平衡状态。
简记：同体、等大、反向、共线。

思考：下面四个物体所受的两个力平衡吗？为什么？

2. 二力平衡的判断
（1）根据二力平衡条件判断：大小、方向、作用在、作用在。
（2）根据物体的运动状态判断：物体是否处于，即物体是否处于或状态。
3. 二力平衡的应用
（1）弹簧测力计原理
使用弹簧测力计测量物体的重力时，弹簧测力计的示数等于物体的重力，这是依据物体受到平衡力，物体的重力弹簧的弹力，FG。

（2）运动状态与受力分析

如用弹簧测力计向右拉物体，若物体保持静止或匀速直线运动，则物体所受阻力和拉力；若物体减速运动，则阻力拉力；若物体加速运动，则拉力阻力。可根据物体的运动状态对物体进行受力分析。
4.平衡力与相互作用力的区别

和是一对平衡力

和是一对相互作用力

平衡力相互作用力
思考与讨论
1.将一只笔筒（连同笔）静止放在水平桌面上。在以下几个相关的力中，哪两个力是一对相互平衡的力？哪两个力是相互作用力？
①笔筒受到的重力 ②笔筒对桌面的压力 ③桌面对笔筒的支持力
2.请由第1题说说你是如何辨别一对平衡力和一对相互作用力的。

【自我测评】
典例1 关于排球运动，下列说法正确的是（）
A.运动员发球时，手对排球的力大于排球对手的力
B.排球离手后，仍能继续向前运动，是因为受到人的推力
C.沿弧线自由飞行的排球到达最高点时，不受任何力
D.排球落地后在水平地面滚动时，它的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
典例2 全民运动已经成为社会热点。如图所示，小科在水平冰面上滑冰车时，用钎子用力杵冰面，冰车加速向前滑行，但停止用力后会慢慢停下来，不计空气阻力。对此现象分析正确的是（）

A.冰车加速向前滑行是由于钎子给冰面的力大于冰面给钎子的力
B.小科停止用力后，冰车能继续向前滑行是因为冰车受到惯性力
C.扔掉钎子，冰车继续滑行，冰车受到阻力和地面对冰车的支持力是一对平衡力
D.停止用力后，若一切外力都消失，则小科和冰车一起向前做匀速直线运动
典例3 雨滴自高空由静止开始落下，已知雨滴在下落过程中所受的空气阻力随其运动速度增大而增大，在整个下落过程中（）
A.先加速下落，后减速下落
B.开始下落后立即匀速运动，最后加速下落
C.先加速下落，中间匀速下落，最后减速下落
D.先加速下落，后匀速下落
典例4 如图甲所示是小正同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小正将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右文架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反。并通过调整来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小正将小卡片转过一定角度，松手后小卡片（填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究。
（3）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图己,所示的实验，同学们认为小正的实验优于小明的实验，其主要原因是。
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减小了摩擦力对实验结果的影响
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？

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