1、第第2 2节节 力的平衡力的平衡第八第八章章 运动和力运动和力知识点知识点知知1 1讲讲感悟新知感悟新知1合力合力1.合力 如果一个力对物体的作用效果与几个力同时对物体作用的效果相同，那么这个力就叫那几个力的合力。那几个力叫作这个力的分力。合力，并不总是分力之和。合力，并不总是分力之和。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知2.同一直线上二力合成规律(1)方向相同的二力的合成规律：同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两力之和，方向与两力方向相同，如图1 所示。公式：F 合=F1+F2，合力比两个分力大。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知(2)方向相反的二力的合成规律：同一直线上方向相反的两个力的合力大
2、小等于两力之差，方向与较大的那个力方向相同，如图2 所示。公式：F 合=F1F2 ，合力比较大的那个力小。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知方法技巧方法技巧合力的本质合力的本质是在作用效果相同的前提下，用合力是在作用效果相同的前提下，用合力代替几个力的作用。这种研究问题的方法叫代替几个力的作用。这种研究问题的方法叫等效替等效替代法代法。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知易错警示易错警示:1.同一直线上二力合力的方向永远与较大的力方向同一直线上二力合力的方向永远与较大的力方向相同；相同；2.只有作用在同一物体上的几个力才能求合力；只有作用在同一物体上的几个力才能求合力；3.一个物体不可能同时受到分力和合
3、力的作用，即一个物体不可能同时受到分力和合力的作用，即合力和分力不可能同时存在，因此，在研究、分合力和分力不可能同时存在，因此，在研究、分析物体的受力问题时，合力和分力只能选择其一。析物体的受力问题时，合力和分力只能选择其一。感悟新知感悟新知知知1 1练练中考内江某同学练习排球垫球时，排球离开胳膊后能够继续向上运动，是因为排球具有_，排球的重力为2.7 N，在竖直上升的过程中，某时刻所受空气阻力大小为0.5 N，方向竖直向下，此时排球所受合力大小为_N。例 1惯性3.2感悟新知感悟新知知知1 1练练解题秘方：解答此类题目的关键在于明确同一直线上二力同向时合力大小为二力之和，反向时合力大小为二力
4、之差。感悟新知感悟新知知知1 1练练解析：排球离开胳膊后能够继续向上运动，是因为排球具有惯性，保持原来的运动状态继续向上运动；重力方向为竖直向下，在竖直上升的过程中，阻力方向为竖直向下，合力F=G+f=2.7 N+0.5 N=3.2 N。感悟新知感悟新知知知1 1练练1.作用在同一直线上的两个力，合力为15 N，若其中一个力的大小是12 N，则另一个力的大小为_N。3或27知识点知识点力的平衡力的平衡知知2 2讲讲感悟新知感悟新知21.平衡状态 保持静止状态或匀速直线运动状态。2.平衡力 如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，我们就说这几个力是平衡力。平衡力至少是两个或两个以上平衡力至少是
5、两个或两个以上的力，一个力不可能是平衡力。的力，一个力不可能是平衡力。平衡力的合平衡力的合力为力为0。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知3.二力平衡当一个物体在两个力的作用下处于平衡状态，我们就说这两个力相互平衡，或者说这两个力是一对平衡力。在力的三要素中，作用点、在力的三要素中，作用点、大小相同，方向不同。大小相同，方向不同。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知4.物体受平衡力与物体不受力的区别(1)从运动状态上看，物体受平衡力与不受力是等效的，物体都将处于静止状态或匀速直线运动状态。(2)从物体是否发生形变来看，物体受平衡力会发生形变，物体不受力不会发生形变。深度理解深度理解:物体受平衡力作用时，几
6、物体受平衡力作用时，几个力的作用效果相互抵消，相个力的作用效果相互抵消，相当于不受力，所以受平衡力作当于不受力，所以受平衡力作用的物体运动状态不变。用的物体运动状态不变。感悟新知感悟新知知知2 2练练下列实验情景中，钢球受到平衡力作用的是()例2知知2 2练练感悟新知感悟新知解题秘方：先判断物体的状态，后根据物体的状态分析是否受平衡力作用。解析：沿斜面滚下的钢球，其速度越来越快，因此受非平衡力作用，故A 不符合题意；静止在金属片上的钢球，受平衡力作用，故B 符合题意；在水中加速下沉的钢球，速度改变，因此受非平衡力作用，故C 不符合题意；在空中自由下落的钢球，其速度越来越快，因此受非平衡力作用，
7、故D 不符合题意。答案：B知知2 2练练感悟新知感悟新知2.中考黑龙江 下列物体中，受到平衡力的是()A.正在腾空而起的火箭B.竖直方向自由下落的石子C.沿光滑斜面下滑的木块D.在平直轨道上匀速直线行驶的火车D知识点知识点二力平衡的条件二力平衡的条件知知3 3讲讲感悟新知感悟新知31.提出问题 二力平衡时，这两个力有什么关系？二力平衡的条件是什么？知知3 3讲讲感悟新知感悟新知2.设计实验 如图3 所示，让放置在水平面上的小车在水平方向上只受两个力F1和F2 的作用，从力的大小、方向和作用点三个方面去探究力F1 与F2 满足什么条件时，小车可以保持平衡状态。选用小车而不用木块进行实选用小车而不
8、用木块进行实验，是为了减小与桌面间的摩擦验，是为了减小与桌面间的摩擦阻力，有利于得出正确的结论。阻力，有利于得出正确的结论。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知3.进行实验(1)使F1 与F2 在同一直线上，改变细绳下钩码的个数，分别使F1F2、F1=F2、F1F2相反是否F1=F2相反是是F1F2相反是否F1=F2相反否否F1=F2相同是否知知3 3讲讲感悟新知感悟新知4.分析论证 当小车受到的两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上时，小车才处于平衡状态。5.实验结论 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。简记为“同体、等大、反向、共线”。
9、知知3 3讲讲感悟新知感悟新知实验解读实验解读:1.为了减小小车与为了减小小车与桌面桌面间的摩擦阻力间的摩擦阻力对实验对实验的影响，的影响，应选用应选用光滑的桌面光滑的桌面进行实验进行实验，同时小车，同时小车的质量的质量应应尽量轻。尽量轻。2.小车两端悬挂小车两端悬挂的钩的钩码数量尽量多码数量尽量多一些一些，使，使F1 与与F2 尽量尽量大一些，以大一些，以削弱摩擦阻力削弱摩擦阻力的影响。的影响。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知实验评估实验评估:实验中，实验中，没有验证没有验证“二力作用在二力作用在同一同一物体上物体上”这这一条件。一条件。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知实验改进实验改进:如图如图
10、4 所示所示，利用，利用一个拼接成一个拼接成的小车的小车，将其分开，将其分开，发现发现小车的两部分小车的两部分分别分别向两边加速运动向两边加速运动，不能，不能保持保持平衡状态平衡状态，由此，由此可证明二可证明二力平衡力平衡的条件之一是的条件之一是作用作用在同一个物体上在同一个物体上知知3 3讲讲感悟新知感悟新知6.二力平衡条件的应用(1)确定研究对象，分析它的受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足则受力不平衡。(2)若已知物体处于平衡状态，可根据一个力的大小和方向，确定另外一个力的大小和方向。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知(3)由于物体处于平衡状态时，所受到力的作用效果相互抵消，
11、因此平衡力的合力为0，因此有二力平衡，也有三力平衡、四力平衡等多力平衡，不管几个力平衡，平衡力的合力都为0。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知方法技巧：方法技巧：运用二运用二力平衡条件力平衡条件判断两个力判断两个力是否平衡是否平衡时，首先时，首先看两看两个力个力的受力物体的受力物体是不是同是不是同一物体，再看一物体，再看方向是方向是否否相反，大小相反，大小是否相等是否相等，是否在同一，是否在同一条直线条直线上，若上，若都满足都满足，则，则二力平衡。二力平衡。感悟新知感悟新知知知3 3练练中考绥化如图5 是“探究二力平衡条件”的实验装置。例 3解题秘方：在该实验中，为了探究二力平衡条件，要用到控制变
12、量法的思路，探究其中的一个条件时，要控制其他条件相同。感悟新知感悟新知知知3 3练练(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力_。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力_。大小相等方向相反知知3 3练练感悟新知感悟新知解析：两边的托盘中砝码质量不同时，则两边拉力不相等，小车运动；质量相等时，则两边拉力相等，小车静止，说明二力平衡需要两个力大小相等；保持两托盘里砝码的质量相等，把两个托盘挂在小车的同一侧
13、，即两个力的方向相同，放手后小车运动，不能平衡，说明二力平衡需要两个力方向相反。感悟新知感悟新知知知3 3练练(2)把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车_，这说明相互平衡的两个力作用在_。扭转回来解析：将小车扭转一个角度，两个力就不在一条直线上了，松手后，小车将扭转回来，所以不能保持平衡状态，说明二力平衡需要两个力作用在同一直线上。同一直线上感悟新知感悟新知知知3 3练练(3)实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较_(填“大”或“小”)的砝码进行实验。解析：小车运动过程中受到摩擦力，若实验中砝码质量越大，即拉力与摩擦力差值大，能
14、减小摩擦力对实验的影响。大知知3 3练练感悟新知感悟新知方法技巧：方法技巧：(1)拉力拉力与摩擦力与摩擦力差值差值越大，实验中越大，实验中摩擦力摩擦力对实验的对实验的影响影响越小。越小。(2)作用作用在一个在一个物体上物体上的两个力，的两个力，如果大小如果大小相等，方相等，方向向相反相反，并且作用在，并且作用在同一同一直线上，这两直线上，这两个力个力就彼就彼此平衡，此平衡，对于对于二力平衡条件二力平衡条件，我们，我们必须注意必须注意以上以上四四个要点，且这个要点，且这四个四个要点缺一不可。要点缺一不可。课堂小结课堂小结力的平衡力的平衡力的平衡合力平衡状态二力平衡同一直线上二力的合成定义应用条件为零
