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[!--downpath--]兩種力量的平衡
平頂山市第一中學(xué) 卜德民
(一)教學(xué)目的
1、掌握兩種力平衡的條件。
2.能應(yīng)用二力平衡條件解決簡(jiǎn)單問題。
(二)教具
滑輪、紙板、鉤子、繩子、剪刀。
(三)教學(xué)過程
1. 復(fù)習(xí)題
1.什么是牛頓第一定理？
2.什么是慣性？ 物體在什么情況下具有慣性？
2.新課程介紹
班主任：牛頓第一定理告訴我們，當(dāng)物體不受外力作用時(shí)，它將始終保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。 而所有物體都會(huì)受到力的影響，物體保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)是很常見的。 那么兩者之間有什么聯(lián)系呢？
3. 力量平衡
班主任：請(qǐng)大家想一想，你見過什么物體是受力而保持靜止的？
教室里的照明受到重力和張力的影響，燈保持靜止。 放置在地面上的桶由重力和地面支撐，桶處于靜止?fàn)顟B(tài)。 桌子受到重力、上面書籍的向上壓力以及地面的支撐力，桌子處于靜止?fàn)顟B(tài)。
班主任：也可以看出，物體在力的作用下保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。 列車在直線軌道上勻速運(yùn)行，列車受到重力、支撐力、水平向前牽引力和向后阻力。
班主任：當(dāng)一個(gè)物體受到多種力的作用時(shí)，如果該物體保持靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，我們就說這些力是相互平衡的。
根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)，我們從燈的靜止?fàn)顟B(tài)就可以知道，燈所受的重力和拉力是相互平衡的。
班主任：請(qǐng)用這個(gè)說法來表達(dá)上面例子中物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與它們各自所受到的力之間的關(guān)系。
（中學(xué)生發(fā)言）
4. 兩種力平衡的條件
班主任：兩種力平衡的情況是最簡(jiǎn)單的。 我們先來研究一下這些情況。
班主任演示了課本上圖9-6所示的實(shí)驗(yàn)，并解釋了鐵塊受到兩種張力。
當(dāng)兩個(gè)拉力不相等時(shí)，鐵塊就無法保持靜止。 這兩種力量無法平衡。
（演示）
當(dāng)兩個(gè)力大小相等且力的方向互成一定角度時(shí)，鐵塊就不能保持靜止。 這兩種力量無法平衡。
（演示）
當(dāng)兩個(gè)力大小相等、方向相反、平行時(shí)，鐵塊就不能保持靜止。 這兩種力量無法平衡。
（演示）
班主任問：這兩個(gè)力要滿足什么條件才能使鐵塊靜止？
（中學(xué)生回答）
我們讓這兩個(gè)力大小相等、方向相反，作用在一條直線上，重復(fù)昨天的實(shí)驗(yàn)。
（演示）
我們發(fā)現(xiàn)鐵塊是靜止的，此時(shí)兩個(gè)力是平衡的。
（演示）
可見，兩個(gè)力的平衡必須滿足以下四個(gè)條件：作用在物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上。
根據(jù)同一條直線上的力合成定律，當(dāng)兩個(gè)力相互平衡時(shí)，物體上的合力為0。
5.二力平衡條件的應(yīng)用
二力平衡條件的應(yīng)用可以從兩個(gè)方面來把握。
1、根據(jù)物體是靜止還是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以分析出作用在物體上的力的大小和方向。
例：一個(gè)質(zhì)量為50公斤的人站在水平地上二力平衡實(shí)驗(yàn)圖片，畫出該人所受的力圖。
人受到重力G和地面支撐力N的作用。人處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此重力G和支撐力N是平衡的。 那么這兩個(gè)力必須滿足二力平衡的條件，即大小相等、方向相反、在一條直線上。
根據(jù)人的質(zhì)量，估算人的重力G。 G=mg=50kg×10N/kg=500N。 方向是垂直向上。 支撐力N=500牛頓，方向垂直向下。 （圖示省略）
2.根據(jù)物體的力確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
物體要么保持勻速直線運(yùn)動(dòng)二力平衡實(shí)驗(yàn)圖片，要么保持靜止。 當(dāng)物體受到力時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，這就是力的療效。 當(dāng)物體受到平衡力時(shí)，應(yīng)保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 靜止的物體在受到平衡力時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)； 運(yùn)動(dòng)物體在受到平衡力時(shí)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。
例如，火車在直線軌道上行駛。 在垂直方向上，重力和支撐力平衡，如果牽引力小于阻力，列車就會(huì)加速； 如果牽引力大于阻力，列車就會(huì)減速； 當(dāng)牽引力和阻力相等時(shí)，水平方向的兩個(gè)力平衡，列車就會(huì)勻速前進(jìn)。
六、總結(jié)
力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系可以簡(jiǎn)單概括如下。
維持運(yùn)動(dòng)不需要力，因?yàn)槲矬w有慣性，只有在改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)才需要力。 并且物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在平衡力的作用下不會(huì)改變。
物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？ 從理論上講，物體在沒有力或平衡力的情況下可以保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。 事實(shí)上，物體上沒有受到力，因此當(dāng)物體受到平衡力時(shí)，它將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。
7. 家庭作業(yè)
練習(xí) 5、6、7。
《兩種力量的平衡（PEP版）》
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