第2節(jié)二力平衡導(dǎo)學(xué)案詳解

第2節(jié)二力平衡課前預(yù)習(xí)1.平衡狀態(tài)：物體受到幾個力作用時，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)；使物體處于平衡狀態(tài)的兩個力〔或多個力〕稱為平衡力.2.課前預(yù)習(xí)1.平衡狀態(tài)：物體受到幾個力作用時，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)；使物體處于平衡狀態(tài)的兩個力〔或多個力〕稱為平衡力.2.二力平衡條件：作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡.3.物體受到的一對平衡力不能〔填“能〃或“不能〃〕改變物體的運動狀態(tài).反超也送前自主學(xué)習(xí)穩(wěn)固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)〔教師可針對性地挑選局部難題講解〕，加強學(xué)生對知識的穩(wěn)固.新課導(dǎo)入師：同學(xué)們，我們在前面學(xué)習(xí)了牛頓第一定律，那么牛頓第一定律告訴了我們什么？生：物體在不受力的作用時，將總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).師：我們知道，實際生活中不受力的物體是沒有的.那為什么還有物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)呢？學(xué)生思考、討論.師：當甲、乙兩位同學(xué)在門里、門外〔同一位置，用力方向相反〕推門時，如果要門保持靜止不動，需要滿足什么條件？生：兩人用力〔大小〕相等.師：對了，就是因為當兩人用力大小相等時，產(chǎn)生的作用效果相互抵消，門相當于不受力.這時我們就說兩個力平衡，門處在平衡狀態(tài)，即處于靜止.現(xiàn)實中這樣的例子很多，好，我們就一起來探究吧.機爰電課堂互動探究小組問題探討：我們知道力是改變物體運動狀態(tài)的原因，那么物體受到力時，運動狀態(tài)是不是一定會發(fā)生改變？知識總結(jié)：物體受幾個力作用時，如果幾個力的作用效果相互抵消，使物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力相互平衡.二力平衡是最簡單的平衡力.成0JL確課標要求課題二力平衡課型新授課教學(xué)目標知識與技能.知道什么是二力平衡及二力平衡的條件..知道物體在平衡力作用將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)..能判斷物體是否處于平衡狀態(tài)，并能分析哪兩個力是一對平衡力.過程與方法.通過組織學(xué)生討論并對物體進展受力分析，理解二力平衡的概念..通過組織學(xué)生實驗探究得出二力平衡的條件.情感、態(tài)度與價值觀.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成實事求是，尊重自然規(guī)律的態(tài)度..引導(dǎo)學(xué)生積極參與二力平衡條件的實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生善于與他人合作的精神.教學(xué)重點二力平衡的條件及應(yīng)用.教具準備多媒體課件、小車、帶滑輪支架的長木板、玻璃板、細線、鉤碼〔假設(shè)干個〕.教學(xué)難點會應(yīng)用二力平衡的知識解決簡單的實際問題..教學(xué)課時1課時

知識點1平衡狀態(tài)下力與運動的關(guān)系師：上面的事例告訴我們，當物體處在平衡狀態(tài)時，受到的力是平衡力.平衡狀態(tài)是指靜止狀態(tài)、勻速直線運動狀態(tài).也就是說當物體處在靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，物體不受力或受到平衡力的作用.師：請大家觀察桌面上的書，掛在天花板上的電燈，平直公路上勻速行駛的汽車，分析它們的運動狀態(tài)和受力情況.學(xué)生思考、討論：生1：放在桌面上的書處于靜止狀態(tài)，受到重力、桌面對書的支持力，說明重力與支持力平衡；生2：掛在天花板上的電燈處于靜止狀態(tài)，受到重力、拉力，說明重力與拉力平衡.生3：平直公路上勻速行駛的汽車〔做勻速直線運動〕，在豎直方向受到重力和支持力，水平方向受到牽引力和阻力，重力與支持力平衡，牽引力與阻力平衡.教師總結(jié)：由此可見，物體在平衡狀態(tài)下，要么不受力，要么受平衡力.反過來，當物體不受力或受平衡力時，就總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).進展

新課f不受力進展

新課f不受力1受力平衡［靜止狀態(tài)1勻速直線運動狀態(tài)平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)下受力情況下力與運'動的關(guān)系平衡狀態(tài)下運動情況例題1〔用多媒體展示〕如下圖，懸掛在樹枝上的蘋果靜止不動,蘋果受到力和力作用，它們平衡力，蘋果處于平衡狀態(tài).〔后兩空均選填“是〃或“不是〃〕解析：平衡狀態(tài)就是指運動狀態(tài)保持不變的狀態(tài)，即要么處于靜止狀態(tài)，要么處于勻速直線運動狀態(tài).題中蘋果處于靜止不動，即處于平衡狀態(tài)，那么蘋果受到平衡力作用.因為蘋果必定受到重力作用，而且重力的方向豎直向下，所以蘋果還受到樹枝對它豎直向上的拉力作用.答案：重拉是是知識點2二力平衡的條件和應(yīng)用進展

新課師：物體處于平衡狀態(tài)時，要么不受力，要么受平衡力作用.假設(shè)是受平衡力，可以是兩個力，也可以是多個力.進展

新課教師提問：如果處于平衡狀態(tài)下的物體只受兩個力作用時，這兩個力滿足什么條件才能平衡呢？我們設(shè)計實驗來探究這兩個力的平衡條件.學(xué)生猜測：可能與作用力的大小、方向、作用點位置等有關(guān).師：我們就以教材P20圖8.2-2中設(shè)計的實驗來探究.〔組裝實驗器材〕

進展實驗：a.在小車左端掛一個鉤碼，右端掛兩個鉤碼〔使兩托盤里的砝碼質(zhì)量不相等〕,進展

新課小車由靜止開場向右運動；進展

新課b.如圖〔教材P20〕8.2-2所示在小車左右兩邊各掛一個鉤碼〔使兩托盤里的砝碼質(zhì)量相等〕，放手后小車仍保持靜止；師：是否只要兩個力大小相等，這兩個力就可以相互平衡呢？c.在b的根底上轉(zhuǎn)動小車，使小車受到的力不在同一直線上，放手后小車由靜止變成轉(zhuǎn)動；得出結(jié)論：小車受到大小相等、方向相反，并且在同一直線上的兩個力，原來靜止的小車仍保持靜止狀態(tài).師：用手撥動小車，小車會怎么樣呢？d.用手撥動小車，小車運動很短一段距離會停下來；師：為什么小車運動很短一段距離會停下來，而不是一直運動下去？生：受到木板對小車的阻力〔摩擦力〕.e.把光滑的玻璃板放在木板上，小車放在玻璃板上重做上面的步驟，小車滾動的距離會更遠.進展推理：如果物體外表絕對光滑，小車受到的阻力為零，同時受到大小相等、方向相反，并且在同一直線上的兩個力，原來運動的小車將一直保持勻速直線運動下去.在學(xué)生討論的根底上，讓學(xué)生觀看二力平衡多媒體Flash動畫，讓學(xué)生對二力平衡的條件有更直觀的印象.教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，并進展板書：板書：二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡，這兩個力稱為一對平衡力.〔簡記：同體、等值、反向、共線.〕注意：這四個條件必須同時具備，缺一不可.尤其要注意作用在同一物體上，不能是作用在不同的物體上.知識總結(jié)：〔1〕物體在平衡狀態(tài)時，所受到力的作用效果相互抵消，合力為零，所以說平衡狀態(tài)就是運動狀態(tài)不變的狀態(tài)，即靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).〔2〕物體處于平衡狀態(tài)時，受到的力一定是平衡力.〔知識總結(jié)：〔1〕物體在平衡狀態(tài)時，所受到力的作用效果相互抵消，合力為零，所以說平衡狀態(tài)就是運動狀態(tài)不變的狀態(tài)，即靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).〔2〕物體處于平衡狀態(tài)時，受到的力一定是平衡力.〔3〕運動狀態(tài)改變時，一定受到非平衡力的作用.方法總結(jié)：判斷兩個力是不是平衡力的方法：一是看這兩個力是否滿足二力平衡的四個條件，二是看物體在這兩個力的作用下是否處于平衡狀態(tài).〔1〕圖a的探究方案中研究對象是小卡片，圖b的探究方案中研究對象是 ；〔2〕小明選擇了圖a所示的探究方案.他將系于小卡片兩對角的細線分別跨過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼.這是用于探究兩個力的和對物體平衡的影響；〔3〕探究活動中還要求要把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，然后再松手.這樣做的目的是用于探究不在上的兩個力對物體平衡的影響.〔4〕兩個探究方案相比擬，你認為哪個方案的探究過程對實驗結(jié)論的影響小一些？為什么？

解析：圖b中研究的對象是小車，觀察小車在受到水平方向的兩個拉力〔忽略小車與木板之間的摩擦阻力的理想情況〕作用下的運動狀態(tài)時，如果小車做勻速直線運動，那么小車受到的是平衡力.由于實際當中，小車要受到阻力，所以兩邊所掛鉤碼的質(zhì)量略有差異.圖a研究的是小卡片，由于小卡片的質(zhì)量很小，所以它的重力可忽略不計，因此可不考慮豎直方向的受力，僅僅只考慮水平方向的受力，因此a實驗效果更明顯.答案：〔1〕小車〔2〕大小方向〔3〕同一條直線〔4〕a方案的探究過程對實驗結(jié)論的影響小些，因為小卡片的重力可忽略不計，它只受兩個拉力的作用〔或b方案中要受到阻力的影響〕師：二力平衡在實際中有著廣泛的應(yīng)用，如水平行駛的列車重力為1X108N,那么它受到的軌道對它的支持力為多少N,方向如何？生：支持力1X108N,方向豎直向上.規(guī)律總結(jié)：在研究運動和力的關(guān)系時，首先確定研究對象，選擇適宜的對象是關(guān)鍵；然后分析研究對象的運動狀態(tài)及其受力情況，畫出物體受力圖；再根據(jù)二力平衡條件，判斷哪兩個力是平衡力，最后根據(jù)題意計算規(guī)律總結(jié)：在研究運動和力的關(guān)系時，首先確定研究對象，選擇適宜的對象是關(guān)鍵；然后分析研究對象的運動狀態(tài)及其受力情況，畫出物體受力圖；再根據(jù)二力平衡條件，判斷哪兩個力是平衡力，最后根據(jù)題意計算.生：因為列車在豎直方向處于平衡狀態(tài)，因此，受到的重力和軌道對它的支持力是一對平衡力，二者大小相等，方向相反.進展

新課板書：二力平衡條件的應(yīng)用：①根據(jù)物體處于靜止狀態(tài)，或勻速直線運動狀態(tài)，可以分析出作用在物體上的力的大小和方向；②根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運動狀態(tài).進展

新課知識點3平衡力與相互作用力師：在前面剛學(xué)力時，我們知道，物體間力的作用是相互的，即一個物體在對別的物體施加力的同時，也要受到別的物體對它施加力的作用.也就是說，力總是成對出現(xiàn)的，把其中的一個力叫作用力，另一個力叫反作用力，作用力與反作用力是一對相互作用力.那么它與平衡力有什么區(qū)別呢？我們不妨就以放在桌面靜止的書為例進展分析比擬它們的一樣點和不同點.學(xué)生討論、思考.教師引導(dǎo)學(xué)生作圖分析受力情況.A.一對平衡力：書受到的重力G與桌面對書的支持力F.〔如圖甲所示〕B.一對相互作用力：桌面對書的支持力F與書對桌面的壓力F'.〔如圖乙所示〕教師用多媒體播放課件”平衡力與相互作用力的區(qū)別〃，并講解.

進

展

新

課平衡力相互作用力相同點進

展

新

課平衡力相互作用力相同點大小相等1方向相反,作用在同一條直線上不同點受力物體作用在同一物體上作用在兩個不同物體上受力情況受力物體是同一物體，梅力物體分別是其他物體兩個物體互為施力者T互為受力者力的變化一個力變化〔增大、賦小或消失），另一個力不一定變化，此時物體失去平衡同時產(chǎn)生|同時變化，同時消失受力效果使物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)兩個力分別產(chǎn)生各自的效果“平衡力與相互作用力的區(qū)別〃〔多媒體課件〕方法提示：比擬平衡力與相互作用力用到了比擬法.規(guī)律總結(jié)：一對平衡力是相互獨立的兩個力.相互作用力也叫作用力與反作用力，它是相互依存、性質(zhì)一樣的兩個力.「平衡祺志下4不工力的受力情■說7c受力平衡L平衡根態(tài)下才用與運動的關(guān)系平衡狀態(tài)下工靜止狀態(tài)L的運動情況忙勻速直線送動狀態(tài)教

學(xué)

板

書條件2.二力平衡的條件和…教

學(xué)

板

書條件2.二力平衡的條件和…引用（①作用在同一物體上②大小相等③方向相反④落同一條直線簡記洞體、等值、反向、共線「①根據(jù)物體處于靜止狀態(tài)或句速直線

運動狀態(tài),.可以分析出作用在物體上應(yīng)用此的力的大小和方向.②根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運劫狀態(tài).-相同點：大小相等、方面相反、作用在同一直接上（即等值、反向、共致）3一--對■平衡力與一

對■相互作用力「①作用時票不同;平衡力作用在同一物體上；相互作用力作用在不同的物體上.3一--對■平衡力與一

對■相互作用力丁司上工②力的性康不同：平衡力不一定是同一性質(zhì)不間＞7的力，相互作用力一定是同一性質(zhì)的力一③力的存在情況不同:平所力其中一個力消失后，另一個力可能存在；相互作用力同時存在,同時消失一課

堂

小

結(jié)通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們進一步理解了力與運動的關(guān)系，明白了物體處于平衡狀態(tài)時〔即處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時〕不受力或受到平衡力.反之，當物體不受力或受到平衡力時，物體處于平衡狀態(tài)〔即靜止的物體將總是靜止，運動的物體將總是保持勻速直線運動〕.最后我們還知道了平衡力與相互作用力的區(qū)別，體會到平衡力與我們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān).

課

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小

結(jié)］課堂析疑解難動手動腦學(xué)物理〔P22〕1.在圖8.2-4中，兩個力是平衡的？F1和F21.在圖8.2-4中，兩個力是平衡的？.在平直的地面上，一個人沿水平方向用20N的力推一輛小車勻速向西運動，試畫出小車所受阻力的大小和方向..質(zhì)量40kg的小船靜止在水面，它除了受到重力之外，還受到另一個力的作用，這個力的大小等于多少？方向如何？試著畫出小船受力的示意圖..在水平公路上勻速行駛的太陽能汽車受到幾對平衡力的作用〔圖8.2-5〕？為什么說它們是互相平衡的？請在圖8.2-6上畫出汽車受力的示意圖.教材

習(xí)題

解答圖8.2-5太陽能寬車乙丁.解答:教材

習(xí)題

解答圖8.2-5太陽能寬車乙丁.解答:.解答:.解答：受到支持力的作用，這個力大小為392N，方向豎直向上.〔如圖〕小船第3題圖第小船第3題圖第4題圖.解答：受到兩對平衡力的作用，因為小汽車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，所以小汽車受到的力互相平衡.〔如圖〕難題解答例題3〔用多媒體展示〕實驗室常用的彈簧秤如圖甲所示，彈簧的一端與連接有掛鉤的拉桿相連，另一端固定在外殼上的O點，外殼上固定一個圓環(huán)，整個外殼重為G，彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計.現(xiàn)將該彈簧秤以圖乙和丙的兩種方式固定在地面上，并分別用同樣的力F0〔F0>G〕豎直向上拉彈簧秤，那么穩(wěn)定后彈簧秤的讀數(shù)分別為〔〕

難題解答0C,丙圖讀數(shù)為F0+G0+G,丙圖讀數(shù)為F0-G0，丙圖讀數(shù)為F0-G難題 0-G,丙圖讀數(shù)為F0解答解析：圖乙中，圓環(huán)受三個力的作用處于平衡狀態(tài)：拉力F0、外殼對圓環(huán)向下的拉力F1〔其中F1=G〕、彈