第三节 力的平衡
学习目标：
1．掌握二力平衡的条件．
2．会应用二力平衡的条件解决简单的问题．
学习重难点：重点与难点
1、正确分析一个物体的受力情况。
2、二力平衡条件的得出。
学习过程：
一、复习展示：
1、1．牛顿第一定律的内容是什么？
2、什么叫惯性？对惯性的理解
3、同一直线上的二力合成
(1)二力同线同向合成F合= ，F合方向 。
(2)二力同线反向合成F合= ，F合方向 。
二、预习思考：牛顿第一定律告诉我们， ( http: / / www.21cnjy.com )物体在不受外力的时候总要保持静止状态或匀速直线运动状态．但是一切物体都受到力的作用，物体保持静止或保持匀速直线运动的情况也是普遍存在的．这与牛顿第一定律有矛盾吗？
三、合作探究
探究1 ：认识平衡状态和二力平衡
阅读课本P135、136图7-18、图7-19、图7-20，思考
① “人象大战”中僵持的绳子受到哪些力的作用和处于什么状态？
②匀速下降的跳伞运动员受到哪些力的作用和处于什么状态？
③静止的杯子受到哪些力的作用和处于什么状态？
2、平衡状态和平衡力
①平衡状态：物体在受到两个（或多个力）的作用时，如果能保持静止或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态。
②平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫平衡力。
探究2：二力平衡的条件
结合课本P136探究实验
两个力的平衡必须满足以下四个条件：
①两个力作用在一个物体上、②大小相等、③方向相反、④作用在一条直线上。
（简记为：同物、等大、反向、共线）。
注：根据同线反向力的合成可知，当两个力彼此平衡时，物体受到的合力是0。
探究3：二力平衡条件的应用
（1）根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态，可以分析出作用在物体上的力的大小和方向。
①例题：质量是50千克的人站在水平地面上，画出人受力的示意图。
解析：人受重力G和地面的支持力N处于静 ( http: / / www.21cnjy.com )止状态，所以重力G和支持力N是平衡的．那么这两个力一定满足二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，且在一条直线上。
根据人的质量，计算出人的重力G。G=mg=50千克×9.8牛／千克=490牛顿。方向竖直向下。支持力N=490牛顿，方向竖直向上。
②再如我们利用弹簧秤测物体的重力以及利用弹簧秤测物体受到的摩擦力都是利用了二力平衡的知识。
（2）根据物体的受力情况判断物体的运动状态．
物体不受力，应保持匀速直线运动 ( http: / / www.21cnjy.com )或保持静止状态．物体受一个力，运动状态发生改变，这是力产生的效果。物体受平衡力时，应保持静止或保持匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力时，仍然保持匀速直线运动。
例如，火车在平直的轨道上行驶。在竖直方 ( http: / / www.21cnjy.com )向上重力和支持力平衡，如果牵引力大于阻力，火车将加速；如果牵引力小于阻力，火车将减速；牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车匀速直线前进。
四、达标反馈
（一）基础题
1. 一只茶杯静止在桌面上，它在________的作用下保持______状态，我们就说__________。
2．一根电线下吊着一盏灯，下列各对力中是属于二力平衡的是（ ）
A．电线对灯的拉力和灯对电线的拉力．
B．灯的重力和灯对电线的拉力．
C．电线对灯的拉力和灯的重力．
D．电线对灯的拉力和灯对地球的吸引力．
3. 下列说法中正确的是（ ）
A. 物体处于静止或匀速直线运动时，一定只受两个力作用；
B. 物体如果有外力作用，不可能处于匀速直线运动和静止状态；
C. 两个力作用在一条直线上，大小相等，方向相反，这两个力一定是平衡的；
D. 一个物体的运动方向在不断改变，它受到的力一定不平衡．
4. 跳伞运动员在空中张开降落伞后，跳伞运动员匀速下降，这是因为跳伞运动员（ ）
A. 没有受到力的作用
B. 受到的重力小于阻力
C. 受到的重力等于阻力
D. 受到的重力大于阻力
5. 图中作用在物体上的力属于平衡力的是图（ ）
6．重80牛的物体放在水平桌面上，滑动时受到的阻力是12牛，要使物体作匀速直线运动，所需的水平拉力是（ ）
A. 12牛；
B. 68牛；
C. 80牛；
D. 92牛
7. 放在水平桌面上的书所受力中，属于平衡力的是（ ）
A. 书对桌面的压力与书所受的重力；
B. 书对桌面的压力与桌面对书的支持力；
C. 书所受的重力与桌面对书的支持力；
D. 书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力
（二）能力提高题
8. 起重机的钢丝绳吊着5×103牛的重物 ( http: / / www.21cnjy.com )，当物体以0.5米／秒的速度匀速提升时，钢丝绳对重物的拉力是_____牛；当物体以1米／秒的速度匀速下降时，钢丝绳对重物的拉力________5×103牛；当物体以1.5米／秒的初速度加速提升时，钢丝绳对重物的拉力________5×103牛；当物体以1.5米／秒的初速度减速提升时，钢丝绳对重物的拉力______5×103牛，当物体静止在半空中时，钢丝绳对重物的拉力________5×103牛（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
9.一个物体受到均为30牛的一对平衡力作用而作匀速直线运动，如果这对力突然同时减小到20牛，则物体（ ）
A. 速度减小； B. 按减小后的速度作匀速直线运动；
C. 仍按原来速度作匀速直线运动； D. 停止运动．
10.一汽车重2×104N在平直的公路上作匀速直线运动，向前的牵引力为2000N,求所受阻力多大？第三节 力的平衡
教学目的
1．掌握二力平衡的条件．
2．会应用二力平衡的条件解决简单的问题．
重点与难点
1、正确分析一个物体的受力情况。
2、二力平衡条件的得出。
教具
配套实验仪器
教学方法
实验观察法、讨论讲解法。
教学过程
一、复习提问
1．牛顿第一定律的内容是什么？
2．什么叫惯性？物体在什么情况下有惯性？
二、引入新课
讲述：牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外 ( http: / / www.21cnjy.com )力的时候总要保持静止状态或匀速直线运动状态．但是一切物体都受到力的作用，物体保持静止或保持匀速直线运动的情况也是普遍存在的．那么这二者之间有什么联系呢？
三、二力平衡
讲述：请大家思考，你见过的哪些物体受到力的作用并保持静止状态？
（学生思考并回答）
教室内的吊灯受到重力和拉力，吊灯保持静止． ( http: / / www.21cnjy.com )放在地上的水桶受重力和地面对它的支持力，水桶静止．课桌受到重力，书本对它向下压的力和地面的支持力，课桌静止．
讲述：物体受到力的作用，物体保持匀速直线运 ( http: / / www.21cnjy.com )动的情况也能见到．一列火车在一段平直的轨道上匀速行驶，火车受重力、支持力、水平向前的牵引力和向后的阻力．
讲述：物体在受到几个力作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡．
根据这个观点，我们可以从吊灯的静止状态可知吊灯受到的重力和拉力相互平衡．
讲述：请大家按照这样的说法叙述上述各例中的物体的运动状态及它们个自受到的力之间的关系．（学生叙述）
四、二力平衡条件
讲述：二力平衡的情况最简单，我们先研究这种情况．
讲述演示课本图7—21所示实验并讲解这个木块受两个拉力．
讲述提问：要使木块静止，这两个力应该满足哪些条件？
我们使这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，重复刚才的实验．
我们发现木块处于静止状态，此时，这两个力是平衡的．
可见，两个力的平衡必须满足以下四个条件：两个力作用在一个物体上，大小相等、方向相反、作用在一条直线上．
根据同一条直线上力的合成的法则可知，当两个力彼此平衡时，物体受到的合力是0．
五、二力平衡条件的应用
二力平衡条件的应用可以从两方面去掌握．
1．根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态，可以分析出作用在物体上的力的大小和方向．
例题：质量是50千克的人站在水平地面上，画出人受力的图示．
人受重力G和地面的支持力N ( http: / / www.21cnjy.com )．人处于静止状态，所以重力G和支持力N是平衡的．那么这两个力一定满足二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，且在一条直线上．
根据人的质量，计算出人的重力G．G=mg=50千克×10牛／千克=500牛顿．方向竖直向下．支持力N=500牛顿，方向竖直向上．（图示略）
2．根据物体的受力情况判断物体的运动状态．
物体不受力，应保持匀速直线运动或保持静 ( http: / / www.21cnjy.com )止状态．物体受一个力，运动状态发生改变，这是力产生的效果．物体受平衡力时，应保持静止或保持匀速直线运动状态．静止的物体受平衡力时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力时，仍然保持匀速直线运动．
例如，火车在平直的轨道上行驶．在竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直方向上重力和支持力平衡，如果牵引力大于阻力，火车将加速；如果牵引力小于阻力，火车将减速；牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车匀速直线前进．
六、总结
力和运动的关系可以粗略地概括如下．
维持运动不需要力的作用，因为物体有惯性，只有改变物体的运动状态时才需要力．但是物体在平衡力的作用下，运动状态不会改变．
物体保持静止或匀速直线运动的条件是 ( http: / / www.21cnjy.com )什么呢？从理论上说，物体不受力或受平衡力时就可以保持静止或匀速直线运动．而实际上物体是没有不受力的，所以物体受平衡力时就保持静止或匀速直线运动．
