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1、第2节二力平衡教学设计一、教学目标1、知识与能力 （1）理解物体平衡、二力平衡等一些相关概念。 （2）在教师的引导下通过实验归纳出二力平衡的条件，并予以掌握。 2、过程与方法 （1）经历由生活经验出发，基于实验的科学探究的过程。 （2）接受在知识结构框架中把握研究方向的方法。 （3）体会和初学从逆命题验证中找到充要条件的科学探究方法。3、情感与价值观 （1）创设教学环境和教学流程使学生勤于思辨。 （2）使学生树立思辨与实验相互印证的科学观。 （3）培养学生合作的精神。二、教学重难点本节课是在学生学习了牛顿第一定律的基础上，通过对保持静止状态和匀速直线运动状态的物体进行受力分析展开的。它为后面学
2、习测量摩擦力、浮力等打下基础。本节内容由“二力平衡的条件”“二力平衡条件的应用”两部分内容组成。教学的重点是二力平衡的条件，关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本专题教学的难点，突破它的关键是通过对生活中实例的观察与分析，引导学生归纳、总结、应用二力平衡的条件。三、教学策略学生在本章中已经学习了力、牛顿第一定律的相关内容，了解物体运动状态改变与力的关系，这些内容为学习本节内容提供了必要的知识基础。教学时从观察实际现象切入，引导学生归纳出物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受到两个力的作用，进而引申到讨论二力平衡条件是什么，接着通过自主探究得出二力平衡时力的三要素应满
3、足的条件。为了更容易从实验得出平衡条件的结论，请学生自己进行实验探究，最后引导学生用二力平衡的条件解释一些生活现象。四、教学资源准备多媒体课件、小车、棉线、钩码、滑轮、木板。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图一、导入新课、解析目标（5分钟）上节课我们学习了牛顿第一定律，谁能为大家说一下？你说的很好，把牛顿第一定律反过来说是怎样的？哪位同学说一下，你们认为成立吗？如果成立，你举个例子？如果不成立，你也举个例子？同学们分析问题非常的细致，我也收集了几个，大家请看，（多媒体展示课件）。静止在水平桌面的词典、悬挂着的电灯、静止在手指上的玩具老鹰、匀速下降的宇宙飞船、在平直公路上匀速行驶的汽车
4、等。 大量事实证明，物体在受到外力作用时，也能保持静止状态和匀速直线运动状态，我们把这种情景叫做受力平衡。二力平衡是平衡中最简单的情景，也是应用最广泛的，所以探讨二力平衡非常重要，这节课我们就来学习二力平衡的相关知识，板书课题：二力平衡的条件出示学习目标：1、知道平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。2、知道什么是力的平衡和二力平衡的条件。3、会应用二力平衡条件去分析、解决简单的问题。4、通过实验培养观察能力、分析综合能力、判断能力。中心任务：二力平衡的条件和应用。回答：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态和匀速直线运动状态。学生思考：凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的
5、物体都没有受到力的作用。学生回答：生A：我认为不成立，如讲台上的粉笔盒是静止的，但它受到重力和桌子对它的支持力。生B：我也认为不成立，如在平直轨道上匀速行驶的汽车受到重力和支持力，还有牵引力和阻力。分析，物体有的做匀速直线运动，有的静止。在竖直方向上都受到两个力的作用。复习旧知，为新课做铺垫。创设问题情境，让学生在认知上产生一个认知的冲突，调动学生的学习愿望。充分应用生活中的例子，引导学生从生活走向物理，从物理走向社会，拓展学生视野。二、合作交流、展示点评（30分钟）（一）二力平衡引导学生归纳什么是平衡状态？什么是二力平衡？思考：是不是一个物体受到两个力的作用，就一定会处于静止状态或做匀速运动
6、状态呢？也就是说这两个力一定是平衡力呢？演示：用手拉着钩码加速往上提。引导学生思考：（1）钩码受到几个力的作用？手往上提钩码时的运动状态改变了吗？（2）这说明了钩码受到的两个力是平衡力吗？思考：物体处于平衡状态时，它受到的两个力应该满足什么条件？下面我们通过桌面上的小车进行探究。（二）探究二力平衡的条件图1如图1，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。思考：小车在水平方向受到哪些力的作用？用力的示意图画出小车受到的两个拉力。下面就让小车保持静止，看一看它受到的两个拉力应该满足什么关系？学生分组实验：探究二力平衡的条件。（1）提出问题：一个物体受到两个力作用处于平衡状态时，它
7、受到的两个力应该满足什么条件？（2）猜想与假设：（教师可以提示学生从力的大小、方向、作用点这三个要素来考虑）（3）制定实验计划、设计实验：可以设计什么样的实验来探究这个问题呢？（图1是否可以作为参考？）实验时如何改变力的大小、方向和作用点？（4）进行实验、收集数据：小车所受二力情况小车运动情况（静止与否）大小方向是否在一条直线上（5）分析与论证：引导学生分析，哪些情况下小车不能保持静止？哪些情况下小车能保持静止，从而得出结论。（6）评估：可以向学生指出，小车在水平方向还会受到摩擦阻力，但实验中控制这个阻力很小，与拉力相比可以忽略。学生思考：当物体受到两个力的作用，如果物体处于静止状态或匀速直线
8、运动状态，我们认为这两个力是平衡力。平衡状态：把物体处于匀速运动状态和静止状态都称为物体处于平衡状态。二力平衡：当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，就称做二力平衡。学生交流回答：钩码受到重力和拉力两个力的作用。因为钩码做加速运动，没有处于平衡状态，所以重力和拉力不是平衡力。这说明一个物体受到两个力作用，这两个力不一定是平衡力。教师引导学生把探究中的问题思考清楚然后让学生动手实验，记录数据，分析归纳，得出结论：作用在同一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。简单地说，就是：同体、等大、反向、共线。从学生知道的简单现象入手来分析有关的问题，让学生从简单的现象中去理解有关
9、的知识，同时，进行猜一猜，培养学生思维能力。体受两个力作用保持平衡的情况最简单，所以先来研究这种简单的问题。应使学生认识物体受两个力作用时并不总能保持静止或匀速直线运动状态。由此引出二力平衡的条件。充分发挥实验在物理教学中的促进作用，帮助学生理解物理概念和规律。这里采用的方法是从特殊到一般，从具体形象到抽象概括，由浅入深，符合初中学生的认知规律。（三）二力平衡的应用1根据物体的运动状态判断受力情况思考：（1）吊在空中静止不动的电灯，若电线的拉力为2N，则灯受到的重力是多少?（2）重力为2N的课本在水平桌面上静止时，桌面对课本的支持力多大？（3）跳伞运动员和伞在空中匀速直线下落，若伞和人总重50
10、0N，则他们受到的阻力是多少？总结：根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态，可以判断出作用在物体上的两个力是平衡力，进而判断所求力的大小和方向。2根据受力情况判断物体的运动状态思考：火车在平直的轨道上行驶，在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力，火车将怎样运动？如果牵引力小于阻力，火车又将怎样运动？牵引力和阻力相等时，火车又将怎样运动？总结：物体不受力时，应保持匀速直线运动或保持静止状态。物体受一个力，运动状态发生改变，这是力产生的效果。物体受平衡力时，应保持静止或保持匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力时，仍然做匀速直线运动。3一对平衡力和一对相互
11、作用力的区别思考：一对平衡力和一对相互作用力有许多相似的地方，但也有不同的地方。试着把它们加以区别。引导学生按正确的思路分析回答：电灯受重力和电线的拉力，处于静止状态，所以重力和电线的拉力是平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，且在一条直线上。所以灯受到的重力为2N。学生交流回答：牵引力大于阻力，火车将加速；牵引力小于阻力，火车将减速；牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车可能匀速直线前进。学生交流回答相同点是：都满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上。它们最根本的不同点是：一对平衡力是作用在“同一”物体上的力，而一对相互作用力是分别作用在“不同”物体上的力。
12、两个力，只要不是作用在同一物体上，就不可能是平衡力；两个力中，发生作用的物体只要出现第三个，就不可能是相互作用力。通过举例进一步使学生掌握力与运动的关系，同时能培养学生的分析论证能力，锻炼学生思维的缜密性。三、反馈达标、总结升华（5分钟）1、吊在空中重5N的电灯，静止不动时，电线对它的拉力是_。2、某工地的起重机要吊装一个工件，该工件重1200N；当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为_N；当起重机以5m/s的速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力为_N，拉力的方向为_；当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做直线运动时，工件受到的拉力为_。3、放在水平桌面上的书所受力中，属于平衡力的是 （ ）A、书对桌面的压力与书所受的重力B、书对桌面的压力与桌面对书的支持力C、书所受的重力与桌面对书的支持力D、书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问题？学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。