第2节二力平衡教学设计(第一课时)

地区： 湖北省 - 襄阳市 - 谷城县

学校：谷城县石花镇第三中学

第2节　二力平衡 初中物理       人教2011课标版

教学目标：

（一）知识与技能

1、知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态；

2、知道物体在两个力的作用下处于平衡状态，我们就说这两个力相互平衡；

3、理解二力平衡条件。

4、能利用平衡条件解决简单的平衡的问题

（二）过程与方法

通过实验探究二力平衡的条件，培养学生的概括能力；通过二力平衡的条件的应用，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

在教学过程中注意培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想和能力，对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风。

 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。但学生已有的经验认识存在着一定的错误，这些错误的经验认识对平衡力理解和应用会产生思维障碍。因此，本节从最简单的二力平衡入手，逐步对复杂事物进行研究。

教学重点：二力平衡的条件

本节的重点是研究总结物体二力平衡时的规律，首先通过复习提问，事例分析与思考，建立平衡状态的概念；并进一步指出最简单的受外力平衡的情况是二力平衡，然后通过科学探究研究所提出的问题，再对实验结果进行分析、概括、总结得出二力平衡的条件。因此设计过程要做好探究实验。

教学难点：应用二力平衡条件解释实际问题

二力平衡条件的应用是教学的难点，在规律的基础上联系具体事例，让学生应用二力平衡条件进行分析。二力平衡条件的应用是对教学的检验，要训练学生的口头表达能力，培养学生应用知识解决实际问题的能力。

一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持________状态或____________状态。

（复习旧知，为新课作铺垫）

问题：当物体不受外力作用时，能处于静止状态或匀速直线运动状态。

 如果物体受到力的作用时，能不能处于这些状态呢？

（教师：根据牛顿第一定律的内容和力和运动的关系分析下列两个常见的现象，让学生说明它们处于的状态和受力情况。）

灯泡处于什么状态？                        货物匀速上升处于什么状态？

静止状态                                匀速直线运动状态

                受力分析                                                  受力分析

（设计意图：这样两个问题的提出，主要是让学生对牛顿第一定律提出质疑，并根据生活经验进行推理，逐步形成学生理性的推理能力，调动学生的学习兴趣，并引入新课。）

一·平衡状态

像这种物体虽然受了力，但几个力的作用效果相互抵消，相当于没有受力,我们说这几个力平衡，这时物体所处的状态叫做平衡状态。

这说明物体在受到力的作用时，也可能保持静止或匀速直线运动状态，这时物体平衡了，处于平衡状态：即_____________或____________状态.

因此，处于平衡状态的物体，运动状态_______.(填“改变” 或 “不改变”)

二、二力平衡

平衡的物体所受的力叫做平衡力。如果物体只受两个力而处于平衡的情况叫做__________。

思考：平衡的二力有什么关系？

三、二力平衡的条件

实验：探索二力平衡的条件

实验装置：用纸板代替小车，用两个铁架台和定滑轮代替水平桌面，减弱了摩擦力的干扰，用悬空纸板做实验，学生在下边便于观察现象，也能容易得结论。

设计实验：

1、在两边的绳套上挂上不等重的钩码。放开纸板，纸板将________。

   在两边的绳套上挂等重的钩码。放开纸板后，纸板将____________。

    由此可以得到：要使两个力相互平衡，两个力的大小必须_______。

（设计意图：通过对比挂等重或不等重的钩码后，纸板的运动情况，直观的让学生认识到两个力相互平衡时的大小关系）

2、在两边的绳套上挂上等重的钩码，将纸板稍向下移动，使两个拉力的方向并不相反。放开纸板后，纸板将__________。待纸板静止时，两个拉力的方向______。

    由此又可以得到：要使两个力相互平衡，两个力的方向必须______。

3、在两边的绳套上挂上等重的钩码，并将纸板扭转一个角度，使拉纸板的两条细绳相互平行，但不在同一直线上。放开纸板，纸板将____。待纸板静止后，两边的细绳____同一直线上。                          

由此还可以得到：要使两个力相互平衡，两个力必须在_____________。

（设计意图：在探究二力平衡条件的实验中，学生对 “方向相反、同一直线” 两个实验过程很容易混淆，因为二者都有强调力的方向特点，所以我在第2个实验直接给出了“向下移动，使两个拉力的方向并不相反”，让学生直接建立“方向相反”的观点，没有做过多的说明；而在第3个实验中通过扭转纸板，使拉纸板的两条细绳相互平行，此时强调这两个力“方向相反”了，现在是“不在同一直线上”。这样设计让学生加深对实验过程的印象，符合学生对事物由简到繁的认知过程。）

4、保持以上三条件不变，将纸板用剪刀把纸板剪开，纸板将分开，并向_____运动

     由此还可以得到：要使两个力相互平衡，两个力必须在_____________。

（设计意图：通过形象直观的用剪刀一剪，让学生立即明了以上3个条件都是建立在“同一物体上的”，这也是我们以后在判断两个力是否二力平衡时，首先要考虑的。）

二力平衡的条件：

作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一直线上，则这两力力平衡。

即：同体、等大、反向、共线

（整个实验：我给出实验方案，改进实验装置，设计简化实验过程，并放手让学生来演示实验，使学生从具体的现象中来分析问题，得出实验结论，同时提高学生分析能力和动手能力。）

了解：生活中处于平衡状态的物体  

（让学生练习画平衡时物体受力示意图，从而加深学生对二力平衡条件的理解。）

生活中的二力平衡例子：两人推门​

1、下列情况，两力平衡了吗？为什么？

2、放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各对力中是平衡力的是          （   ）                                       A、木块的重力和木块对桌面的压力                             B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力                   C、木块的重力和桌面对木块的支持力                         D、木块的重力和木块对地球的吸引力

3、一个重为G=2牛的木块静止在水平桌面上,求桌面对木块的支持力.

思考

拉起同一物体后，哪个拉力F大？

              （静止     V=1米/秒匀速直线上升    V=5米/秒匀速直线下降）

（设计意图：知识升华，再次激发学生学习兴趣，通过相互讨论，培养学生合作能力。）

考考你

1、一架直升机重力为6000牛顿，当它在空中静止不动时，空气对它向上的举力______6000牛顿；当它匀速上升时，空气对它向上的举力_____6000牛顿；当它匀速下降时，空气对它向上的举力_____6000牛顿。(选“大于”“等于”或“小于”)

2、某工人用100N的水平推一放在水平地面上的木箱没有推动，则木箱受到的阻力为_______N；改用150N的力推也没有推动，木箱受到的阻力为_______N。

（让学生应用二力平衡条件进行分析，训练学生的口头表达能力，培养学生应用知识解决实际问题的能力。）

四、小结

1、物体不受力或平衡力时，保持静止状态或匀速直线运动状态,运动状态不改变；物体受非平衡力作用下，运动状态改变。因此，力是改变物体运动的原因，而不是保持物体运动的原因。

2、二力平衡的条件：同体、等大、反向、共线，四条件缺一不可

五、巩固练习

1、某人用绳提着一条鱼静止不动，此时鱼受到的平衡力是          和_______这一对力。

2、下列物体中，受到平衡力作用的是（    ）

A、正从地面腾空而起的火箭　    　B、竖直向上抛出的石子

C、沿光滑斜坡越滚越快的小球      D、在水平直路上匀速行驶的汽车

3、 一个物体同时受到两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，那么这两个力（    ）

      A、一定是平衡力            B、可能是平衡力

      C、一定不是平衡力         D、无法判断

4、某同学用水平力推停止在平直公路上的汽车，没有推动，测下列说法正确的是（      ）

   A、因为推力小于汽车的重力，所以汽车没被推动

   B、因为推力小于汽车所受的阻力，所以汽车未被推

   C、虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力

   D、虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力

5、下列关于运动和力的说法中，正确的是（    ）

A．物体如果只受到一个力的作用，则运动状态一定发生改变

B．物体所受的外力越大，一定运动得越快

C．受平衡力作用的物体，一定静止

D．匀速直线运动的物体，一定只受一对平衡力的作用

六、板书设计

一、平衡状态------静止状态或匀速直线运动状态------运动状态不改变

二、二力平衡------受平衡力

三、二力平衡的条件：同体、等大、反向、共线

七、布置作业

教材动手动脑学物理P22:1、2、3、4题。

第2节　二力平衡

第2节　二力平衡

一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持________状态或____________状态。

（复习旧知，为新课作铺垫）

问题：当物体不受外力作用时，能处于静止状态或匀速直线运动状态。

 如果物体受到力的作用时，能不能处于这些状态呢？

（教师：根据牛顿第一定律的内容和力和运动的关系分析下列两个常见的现象，让学生说明它们处于的状态和受力情况。）

灯泡处于什么状态？                        货物匀速上升处于什么状态？

静止状态                                匀速直线运动状态

                受力分析                                                  受力分析

（设计意图：这样两个问题的提出，主要是让学生对牛顿第一定律提出质疑，并根据生活经验进行推理，逐步形成学生理性的推理能力，调动学生的学习兴趣，并引入新课。）

一·平衡状态

像这种物体虽然受了力，但几个力的作用效果相互抵消，相当于没有受力,我们说这几个力平衡，这时物体所处的状态叫做平衡状态。

这说明物体在受到力的作用时，也可能保持静止或匀速直线运动状态，这时物体平衡了，处于平衡状态：即_____________或____________状态.

因此，处于平衡状态的物体，运动状态_______.(填“改变” 或 “不改变”)

二、二力平衡

平衡的物体所受的力叫做平衡力。如果物体只受两个力而处于平衡的情况叫做__________。

思考：平衡的二力有什么关系？

三、二力平衡的条件

实验：探索二力平衡的条件

实验装置：用纸板代替小车，用两个铁架台和定滑轮代替水平桌面，减弱了摩擦力的干扰，用悬空纸板做实验，学生在下边便于观察现象，也能容易得结论。

设计实验：

1、在两边的绳套上挂上不等重的钩码。放开纸板，纸板将________。

   在两边的绳套上挂等重的钩码。放开纸板后，纸板将____________。

    由此可以得到：要使两个力相互平衡，两个力的大小必须_______。

（设计意图：通过对比挂等重或不等重的钩码后，纸板的运动情况，直观的让学生认识到两个力相互平衡时的大小关系）

2、在两边的绳套上挂上等重的钩码，将纸板稍向下移动，使两个拉力的方向并不相反。放开纸板后，纸板将__________。待纸板静止时，两个拉力的方向______。

    由此又可以得到：要使两个力相互平衡，两个力的方向必须______。

3、在两边的绳套上挂上等重的钩码，并将纸板扭转一个角度，使拉纸板的两条细绳相互平行，但不在同一直线上。放开纸板，纸板将____。待纸板静止后，两边的细绳____同一直线上。                          

由此还可以得到：要使两个力相互平衡，两个力必须在_____________。

（设计意图：在探究二力平衡条件的实验中，学生对 “方向相反、同一直线” 两个实验过程很容易混淆，因为二者都有强调力的方向特点，所以我在第2个实验直接给出了“向下移动，使两个拉力的方向并不相反”，让学生直接建立“方向相反”的观点，没有做过多的说明；而在第3个实验中通过扭转纸板，使拉纸板的两条细绳相互平行，此时强调这两个力“方向相反”了，现在是“不在同一直线上”。这样设计让学生加深对实验过程的印象，符合学生对事物由简到繁的认知过程。）

4、保持以上三条件不变，将纸板用剪刀把纸板剪开，纸板将分开，并向_____运动

     由此还可以得到：要使两个力相互平衡，两个力必须在_____________。

（设计意图：通过形象直观的用剪刀一剪，让学生立即明了以上3个条件都是建立在“同一物体上的”，这也是我们以后在判断两个力是否二力平衡时，首先要考虑的。）

二力平衡的条件：

作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一直线上，则这两力力平衡。

即：同体、等大、反向、共线

（整个实验：我给出实验方案，改进实验装置，设计简化实验过程，并放手让学生来演示实验，使学生从具体的现象中来分析问题，得出实验结论，同时提高学生分析能力和动手能力。）

了解：生活中处于平衡状态的物体  

（让学生练习画平衡时物体受力示意图，从而加深学生对二力平衡条件的理解。）

生活中的二力平衡例子：两人推门​

1、下列情况，两力平衡了吗？为什么？

2、放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各对力中是平衡力的是          （   ）                                       A、木块的重力和木块对桌面的压力                             B、木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力                   C、木块的重力和桌面对木块的支持力                         D、木块的重力和木块对地球的吸引力

3、一个重为G=2牛的木块静止在水平桌面上,求桌面对木块的支持力.

思考

拉起同一物体后，哪个拉力F大？

              （静止     V=1米/秒匀速直线上升    V=5米/秒匀速直线下降）

（设计意图：知识升华，再次激发学生学习兴趣，通过相互讨论，培养学生合作能力。）

考考你

1、一架直升机重力为6000牛顿，当它在空中静止不动时，空气对它向上的举力______6000牛顿；当它匀速上升时，空气对它向上的举力_____6000牛顿；当它匀速下降时，空气对它向上的举力_____6000牛顿。(选“大于”“等于”或“小于”)

2、某工人用100N的水平推一放在水平地面上的木箱没有推动，则木箱受到的阻力为_______N；改用150N的力推也没有推动，木箱受到的阻力为_______N。

（让学生应用二力平衡条件进行分析，训练学生的口头表达能力，培养学生应用知识解决实际问题的能力。）

四、小结

1、物体不受力或平衡力时，保持静止状态或匀速直线运动状态,运动状态不改变；物体受非平衡力作用下，运动状态改变。因此，力是改变物体运动的原因，而不是保持物体运动的原因。

2、二力平衡的条件：同体、等大、反向、共线，四条件缺一不可

五、巩固练习

1、某人用绳提着一条鱼静止不动，此时鱼受到的平衡力是          和_______这一对力。

2、下列物体中，受到平衡力作用的是（    ）

A、正从地面腾空而起的火箭　    　B、竖直向上抛出的石子

C、沿光滑斜坡越滚越快的小球      D、在水平直路上匀速行驶的汽车

3、 一个物体同时受到两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，那么这两个力（    ）

      A、一定是平衡力            B、可能是平衡力

      C、一定不是平衡力         D、无法判断

4、某同学用水平力推停止在平直公路上的汽车，没有推动，测下列说法正确的是（      ）

   A、因为推力小于汽车的重力，所以汽车没被推动

   B、因为推力小于汽车所受的阻力，所以汽车未被推

   C、虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力

   D、虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力

5、下列关于运动和力的说法中，正确的是（    ）

A．物体如果只受到一个力的作用，则运动状态一定发生改变

B．物体所受的外力越大，一定运动得越快

C．受平衡力作用的物体，一定静止

D．匀速直线运动的物体，一定只受一对平衡力的作用

六、板书设计

一、平衡状态------静止状态或匀速直线运动状态------运动状态不改变

二、二力平衡------受平衡力

三、二力平衡的条件：同体、等大、反向、共线

七、布置作业

教材动手动脑学物理P22:1、2、3、4题。