第七章:力
第四讲：二力平衡
【课标导航】
课程目标 层次要求
1.平衡状态 ★
2．二力平衡 ★★
3.二力平衡的条件 ★★
【知识梳理]
1.平衡：物体保持静止或匀速直线运动的状态，叫平衡状态，处于平衡状态的物体所受的力叫平衡力。
2.二力平衡：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
3.二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上
4．平衡力与相互作用力比较：
相同点：①大小相等；②方向相反；③作用在一条直线上。
不同点：平衡力作用在一个物体上，可以是不同性质的力；相互作用力作用在不同物体上，是相同性质的力。
5．力和运动状态的关系：
物体受力条件 物体运动状态 说明
受平衡力
力不是产生（维持）运动的原因
受非平衡力
力是改变物体运动状态的原因
物体运动状态的改变，是指速度大小的改变和运动方向的改变。
【经典例题】
【例1】 平衡状态
一个物体处于平衡状态，则这个物体（ ）
A.一定处于静止状态
B.一定处于匀速直线运动状态 校区： 科目： 物理 年级： 初二 总第 次课
学生： 编号： 教师： 魏艳琴 日期:
静止
匀速运动 运动状态不变
运动快慢改变
运动方向改变 运动状态改变 C.可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态
D.所受到的合力一定为零
【例2】二力平衡和平衡力
一捆钢材的质量为1吨，起重机缓缓的将这捆钢材吊起，此时钢材所受的重力为 N，所受的合力为 N，起重机对钢材施加的拉力为 N，钢材所受的重力和起重机施加的拉力是一对 力。
【变式2-1】在水平线8000米高空匀速飞行的飞机在竖直方向受到地球的重力，那么根据二力平衡的条件，它在竖直方向应该还受到 对它的 ；在水平方向上它受到自身燃料的推力，同样的道理，在水平方向上还受到 对它的 。
第1页 共6页 10.2 二力平衡
教案示例
【教学目标】
1．知道平衡状态是指物体处以静止或匀速直线状态，知道什么是力的平衡，初步掌握二力平衡的条件。
2．会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。
3．通过实验培养学生的观察能力、分析综合能力、判断能力。
【教学重点】二力平衡的条件。
【教学难点】力的平衡与物体运动状态之间的关系。
【教学用具】长木板（带2个滑轮）、小车、钩码、细绳、玩具车、弹簧测力计。
【教学过程】
一、认识物体的平衡状态，分析物体的受力
课堂演示：静止在桌面上的粉笔盒、匀速运动的玩具汽车、吊在弹簧测力计下的钩码匀速上升。
教师：上面的物体分别受到什么力的作用？处于什么样的状态？
学生回答：物体受力情况（粉笔盒受到两个力的作用，玩具汽车受到四个力的作用，教师要强调清楚在水平方向上受到两个力的作用情况和竖直方向受到的两个力的情况）；上述物体处于静止状态和匀速运动状态。
问题：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或者匀速运动状态？
学生回答：教室内的吊灯受到重力和拉力，吊灯保持静止。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。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。
总结：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，我们就说物体处于平衡状态，此时物体受到的力为平衡力。
说明：教师在学生回答受力情况和上述物体处于静止状态和匀速运动状态之后，直接给出力平衡和平衡状态的概念；并指明这是最简单的平衡情况。
二、探究二力平衡的条件，了解二力平衡条件的应用
1．探究二力平衡的条件
问题：刚才的物体都处于平衡状态且只受二个力（或在某一方向上只受两个力的）的作用，那么符合什么条件的力才能使物体平衡呢？
《二力平衡》 讲义
一、什么是二力平衡
在物理学中，二力平衡是一个非常重要的概念。当一个物体在两个力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力是平衡的。
想象一下，一个静止在水平桌面上的书本，它受到重力和桌面给它的支持力。书本稳稳地停在那里，没有上下移动，也没有左右晃动，这就是因为重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，这两个力达到了平衡。
再比如，在平直的公路上匀速行驶的汽车，牵引力和摩擦力也是平衡的。牵引力使汽车向前运动，而摩擦力阻碍汽车前进，当它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上时，汽车就能保持匀速直线运动。
二、二力平衡的条件
要实现二力平衡，必须满足以下四个条件：
1、 大小相等：两个力的大小必须完全相同。如果一个力大，一个力小，物体就会朝着力大的方向运动。
2、 方向相反：这两个力的方向必须是完全相反的。比如一个向左的力和一个向右的力，或者一个向上的力和一个向下的力。 3、 作用在同一直线上：力的作用线要在同一条直线上。如果两个力的作用线不在同一条直线上，就会产生一个力矩，使物体发生转动。
4、 作用在同一物体上：这两个力必须作用在同一个物体上。如果一个力作用在 A 物体上，另一个力作用在 B 物体上，那么它们就不可能使 A 物体达到平衡状态。
只有同时满足这四个条件，两个力才能相互平衡，使物体保持静止或匀速直线运动。
三、二力平衡的应用
二力平衡在我们的日常生活和生产中有着广泛的应用。
比如，我们使用的天平就是利用了二力平衡的原理。在天平的两端放上物体，如果天平平衡，就说明两端物体所受的重力和托盘给它们的支持力是平衡的，从而可以比较物体的质量。
再比如，起重机吊起货物匀速上升时，起重机的拉力和货物的重力是平衡的。通过控制拉力的大小，就可以实现货物的平稳吊起和放下。
在建筑施工中，工人用水平仪来检测地面是否水平。水平仪中的液柱如果保持静止，就说明水平仪所受的重力和支持力是平衡的，从而可以判断地面是否水平。
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二力平衡课件
概述
本课件将介绍二力平衡的理论和应用。二力平衡是力学中的基本概念，可以帮助我们理解物体在平衡状态下的力学特性。理解和应用二力平衡的概念对于工程师、物理学家以及其他相关领域的专业人士来说都是非常重要的。
一、平衡的定义
在力学中，平衡是指物体受到的所有力相互抵消，使得物体保持静止或以恒定速度运动的状态。对于二力平衡来说，只有两个力作用于物体，且这两个力大小相等、方向相反，才能达到平衡状态。
二、二力平衡的条件
二力平衡的条件可以用以下方程表示：
二力平衡方程
二力平衡方程 未知驱动探索，专注成就专业
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其中，F1 和 F2 为作用在物体上的两个力，θ1 和 θ2 分别为这两个力与参考轴之间的夹角。
根据这个方程，我们可以得出以下结论：
• 若 θ1 = θ2 = 90 度，则 F1 = F2。
• 若 θ1 = 0 度，则 F1 = -F2。
• 若 θ2 = 0 度，则 F2 = -F1。
三、应用实例
二力平衡的理论在许多实际应用中都有重要意义。以下是一些常见的应用实例。
1. 杠杆原理
杠杆是由一个刚性物体和位于其上的一个或多个力组成的系统。根据二力平衡的原理，我们可以通过调整施加在杠杆上的力的大小和方向来实现平衡。 未知驱动探索，专注成就专业
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2. 秤的工作原理
秤是常见的测量物体质量的仪器。通过利用二力平衡的原理，我们可以将物体的重力与一个或多个已知的力平衡，从而测量物体的质量。
3. 物体静止
在物体静止的情况下，物体受到的合外力为零。根据二力平衡的原理，可以通过施加其他力来实现平衡，将物体保持在静止状态。
四、总结
本课件介绍了二力平衡的概念、条件以及应用实例。二力平衡是力学中的基本概念，通过理解和应用二力平衡原理，我们可以更好地理解物体在平衡状态下的力学特性，并在实际应用中解决相关问题。
希望这个课件对您理解二力平衡有所帮助！如有任何问题，请随时与我们联系。谢谢阅读！ 未知驱动探索，专注成就专业
