(共30张PPT)
第4节 探究物体受力时怎样运动
想一想
当物体不受外力作用时，能处于静止状态，如果物体受到力的作用时，能不能处于静止状态呢？
观察
小鸟受到重力和树枝支持力的作用，停在树枝上
处于上方的杂技演员受到重力和同伴支持力的作用，保持静止不动
想一想
当物体不受外力作用时，能处于匀速直线运动状态，如果物体受到力的作用时，能不能处于匀速直线运动状态呢？
观察
降落伞张开一段时间后，跳伞运动员和伞受到重力及空气阻力的作用，能保持匀速下降
思考
现实生活中物体受到外力时，也能保持静止状态或匀速直线运动状态，这与牛顿第一定律矛盾吗？
不矛盾哦，物体所受合力为零时，与物体不受力的效果是一样的！
一、什么是二力平衡
1.定义
一个物体在受到几个力的作用时，保持静止状态或做匀速直线运动，我们就说这几个力平衡。
只受两个力
二力平衡
2.平衡状态
静止状态或匀速直线运动状态，又叫平衡状态。
例1 下列运动的物体中，受力平衡的是( )
A．自由下落的苹果
B．加速上升的火箭
C．沿斜面匀速下滑的木块
D．减速行驶的机车
练一练
C
总 结
本题用状态分析法判断物体受力是否平衡，受力物体
如果处于平衡状态，那么这个物体受平衡力作用。根
据物体所处的状态来判断物体所受的力是否平衡，是
判断平衡力的一种方法。
二、二力平衡的条件
活动1 探究二力平衡的条件
提出问题
两个力作用在同一个物体上，在什么情况下这两个力相互平衡呢？
猜想与假设
两个力可能大小要相等；两个力可能方向要相反；两个力可能要作用在同一直线上。
设计实验与制定计划
取水平桌面上的物体，利用控制变量法，分别改变物体水平方向所受两个力的大小、方向以及是否在同一直线，判断物体能否静止，如果静止，则二力平衡。
实验思路
实验器材
小车、细线、砝码、小盘，滑轮、平板轨道等
如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，在两端的小盘里加砝码。根据下列三种情况，填写实验记录表。
实验过程
（1）两盘中砝码的质量相等；
（2）两盘中砝码的质量不相等；
（3）两盘中砝码的质量相等，将小车在水平桌面上扭转一个小角度后释放。
进行实验与收集证据
实验视频
实验数据
小车所受二力情况 小车运动情况（静止与否）
大小 方向 是否在同一直线上 相等 相反 在同一直线上 静止
不相等 相反 在同一直线上 不能静止
相等 相反 不再同一直线上 不能静止
分析与论证
上述实验表明，二力平衡的条件是：
作用在同一物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一直线上。
交流与评估
（1）实验中为什么选择小车比选用木块进行研究有什么好处？
答：可以减小摩擦对实验的影响。
（2）物体受力的大小在实验中是如何改变的？
答：通过两端所加砝码的质量进行改变。
例2小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示甲与乙两种实验方案。
练一练
（1）（1）为了使实验更加精准，应该采用 实验方案；
（2）两边托盘中只有放上相等质量的砝码后小车才能静止，说明一对平衡力 相等；
（3）小车两边挂上相等质量的砝码后能静止，再沿绳方向给小车一个初速度，小车将在桌面上做 运动，说明一个物体二力平衡时可能有两种运动状态。
乙
大小
匀速直线
二、二力平衡的条件
活动2 讨论与二力平衡有关的问题
各物体的受力情况如图所示，判断它们能否处于静止状态，并说明理由。
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
（a）不能静止，F1和F2没有作用在同一物体上，不是一对平衡力；
（b）不能静止，F1和F2没有作用在同一直线上，不是一对平衡力；
（c）能静止，F1和F2大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上，是一对平衡力；
（d）不能静止，F1和F2没有作用在同一直线上，不是一对平衡力；
（e）能静止，F1和F2大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上，是一对平衡力。
物体在平衡力作用下保持运动状态不变的例子很多。
（1）雨滴将要落到地面时是匀速下落的，此时重力和空气阻力相互平衡；
（2）在平直公路上行驶的汽车要保持匀速运动，就必须使发动机的牵引力和阻力（地面、空气对它的阻力）相互平衡；
（3）在测量水平运动的物体所受的摩擦力实验时，曾指出拉力与摩擦力大小相等，这是因为拉力与摩擦力就是一对平衡力。
例3一小闹钟静止在水平桌面上，则( )
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．闹钟受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
练一练
A
总 结
判断二力是否属于平衡力有两种方法：一是状态分析法，二是条件判断法。条件判断法，即看二力是否满足二力平衡的四个条件，来判断这两个力是否是一对平衡力。
易错点：答题时，常将一对相互作用的力当作一对平衡力。例如，本例中“桌面对闹钟的支持力”与“闹钟对桌面的压力”是一对相互作用的力，有些学生会认为这是一对平衡力。
我们已经知道，物体不受力或受平衡力作用时，总保持静止或匀速直线运动。那么，物体受到的外力不满足平衡的条件时，它将怎样运动呢？
想一想
三、非平衡力和物体运动状态的变化
（1）如图所示，小车停放在光滑水平桌面上，当在盘中放一个砝码。
活动3 观察物体受非平衡力作用时怎样运动
实验现象：
小车在绳子拉力作用下，将由静止变为运动，并且运动的速度越来越大。
G
FN
F
三、非平衡力和物体运动状态的变化
（2）如图所示，让一个小球从斜面上某一高度处滚到纸板铺垫的水平面上，在摩擦力的作用下，小球的运动状态将怎样变化？
活动3 观察物体受非平衡力作用时怎样运动
实验现象：
小球滚到纸板铺垫的水平面上，在摩擦力的作用下运动的速度越来越小。
G
F
f
三、非平衡力和物体运动状态的变化
（3）如图所示，将一小球沿斜上方抛到空中，观察其运动情况。由于受到重力的作用，小球在空中的运动路径是怎样的？它的运动状态是否改变？
活动3 观察物体受非平衡力作用时怎样运动
实验现象：小球在重力作用下做曲线运动，运动的速度大小和方向都在改变。
G
归纳总结
非平衡力和物体运动状态的变化
物体受
非平衡力
物体由静变动(由慢变快)
物体由动变静(由快变慢)
物体运动方向变化
运动速度变化
物体的运动状态发生变化
例4 如图所示，虚线为人造卫星绕地球运行的轨迹。人造卫星绕地球运行过程中有 （选填“有”或“没有”）受到力的作用。判断的依据是运动状态始终在发生变化 。
练一练
有
运动状态一直发生改变
探究物体受力时怎样运动
平衡
课堂小结
不平衡
平衡状态
二力平衡
条件
运用
同物
等大
反向
共线
运动状态发生改变
