师：同学们好，今天我们一起学习第七章第四节——探究物体受力时怎样运动。通过上一节的学习，我们已经知道，一切物体在不受外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。那么，能不能反过来说，物体处于静止状态或者做匀速直线运动，就意味着物体不受力呢？
我们来看几个例子：停在树枝上的小鸟、表演杂技的演员、匀速下降的降落伞。小鸟保持静止，杂技演员也保持静止，降落伞和人一起做匀速直线运动，它们有没有受到力的作用呢？
我们来分析一下，小鸟会受到重力和树枝对它的支持力；杂技演员同样受到重力和支撑物对他的支持力；把降落伞和人看作一个整体，它们受到重力和空气阻力的作用。它们都受到了两个力的作用，但运动情况却和不受力时一样，为什么会这样呢？
这是因为这些物体虽然受两个力作用，但这两个力的作用效果相互抵消了。一个物体在两个力的作用下保持静止状态或做匀速直线运动，我们就说这两个力互相平衡，或者说物体处于二力平衡状态。同学们，还能列举出哪些物体处于二力平衡状态吗？
我们再来看一些物体：水平桌面上的茶杯、静止的吊灯、被匀速提升的物体。水平桌面上的茶杯受到重力和桌面对它的支持力，在这两个力作用下，茶杯保持静止，说明这两个力二力平衡；静止的吊灯受到重力和悬线对它的拉力，同样在这两个力作用下，吊灯静止，二力平衡；物体受到重力和起重机对它的拉力，在这两个力作用下，物体做匀速直线运动，即物体处于二力平衡状态。
如果两个力作用在同一个物体上，就一定会平衡吗？在什么情况下这两个力互相平衡呢？我们来对这两个力的关系进行猜想。有的同学说这两个力大小应该相等，方向应该相反，还有同学补充说，这两个力要作用在同一条直线上，当然可能还有其他猜想。为了验证这些猜想，我们需要设计实验进行探究。
在设计实验之前，我们思考三个问题：
第一，让两个力作用在物体上，如何排除其他力的干扰？我们知道物体会受到重力，也可能受到摩擦力。为排除重力和摩擦力的影响，我们可以使用轻质塑料卡片进行实验。如图所示，轻质塑料卡片两端系上棉线，对塑料卡片产生向左和向右的拉力。由于塑料卡片质量很小，重力很小，所以重力可忽略不计，此时塑料卡片也几乎不受摩擦力，这样就排除了其他力的干扰。
第二，如何知道两个力的大小？为使拉力大小稳定且便于知道具体数值，我们可以用钩码来拉动物体。如图，连线一端与轻质塑料卡片相连，另一端挂上钩码，此时轻质塑料卡片受到的拉力大小就等于钩码的重力，图中定滑轮的作用是改变拉力的方向。
第三，如何知道物体处于二力平衡状态？物体处于二力平衡状态有两种可能，一是保持静止，二是做匀速直线运动，哪一种更容易判断呢？显然，保持静止更容易判断。如果轻质塑料卡片能够保持静止，说明它二力平衡了。
有了这样的实验装置，我们就可以根据控制变量的方法设计实验步骤。我们猜想两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。我们让卡片两端用同样数量的钩码拉，松手后观察卡片能否保持静止。如果两个力大小不一样，我们让卡片两端用不同数量的钩码拉，比如左侧两个钩码，右侧四个钩码，此时卡片左右两侧受到的拉力大小不相等，同样松手后观察卡片能否保持静止。
如果两个力不在同一条直线上，我们该怎么做呢？我们可以将卡片扭转一个角度，松手后观察卡片能否保持这样的位置静止。
下面我们来看实验操作视频：
步骤一，卡片两端用同样数量的钩码拉，此时卡片两端受到的拉力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，松手后卡片会怎样呢？
通过实验视频我们发现，卡片能够保持静止。
继续看第二个实验步骤，卡片两端用不同数量的钩码拉，此时作用在卡片两端的拉力大小不相等、方向相反、作用在同一条直线上，结果会怎样呢？
我们发现松手后，卡片由静止开始运动，而且速度越来越快，此时松手后卡片不能保持静止。
继续看步骤三，卡片两端用同样数量的钩码拉，将卡片扭转一个角度，松手后观察卡片能否保持静止，此时卡片两端受到的拉力大小相等、方向相反，但不在同一条直线上，卡片将怎样运动呢？
我们发现松手后卡片转回到原来的位置，卡片将发生转动，也不能保持静止。
我们将刚才的实验过程记录在表格中：
步骤一中，卡片所受两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，卡片能够保持静止；
第二个实验步骤，卡片所受拉力大小不相等、方向相反、作用在同一条直线上，卡片不能保持静止；
第三个实验中，两个力大小相等、方向相反、不在同一条直线上，卡片不能保持静止，卡片发生转动。
总结实验结果，我们发现二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。
书本上的活动一也进行了相同的探究。我们先看实验装置，由于在水平桌面上，小车受到的重力和支持力作用效果抵消，不用考虑，又因为桌面比较光滑，小车下方有轮子，所以小车受到的摩擦力较小，也不需要考虑，只需要考虑小车在水平方向上受到的两侧的拉力。我们可以通过在托盘中加砝码来改变拉力的大小。同样，我们可以将小车扭转一个角度释放，探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。这样的实验装置也能得出二力平衡的条件。刚才老师用之前的装置进行实验，是为了操作更简便。
我们来看二力平衡条件的应用，判断各物体的受力情况。如图所示，F1与F2大小相等，判断它们能否处于静止状态，并说明理由。这里给出了a、b、c、d、e五种情况，我们来分析一下：
对于a，我们发现F1作用在左边物体上，F2作用在右边物体上，这两个力不是作用在同一个物体上，不管是左边还是右边的物体，都不满足二力平衡，所以都不能保持静止。
b图和d图中两个力没有作用在同一条直线上，所以也不满足二力平衡条件，不能保持静止。
能够保持静止的是c图和e图，这两个力作用在同一个物体上，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。
我们再来思考这样一个问题：重为G的苹果静止在水平桌面上，苹果受到的重力G和桌面对苹果的支持力F支二力平衡，如图甲所示；苹果对桌面的压力F压与桌面对苹果的支持力F支是一对相互作用力，如图乙所示。已知两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。请说明苹果对水平桌面的压力大小等于苹果重力大小的原因。