第2節(jié) 二力平衡教案 整體設(shè)計牛頓第一定律和二力平衡是解決單個物體在不同的力學(xué)情境下所遵循的規(guī)律問題，應(yīng)用非常廣泛。不同的物體之間是相互聯(lián)系、相互影響、相互作用的，對于力，不能脫離受力物體和施力物體而獨(dú)立存在，討論和解決問題時必然要涉及施力物體與受力物體間的相互作用及它們之間所遵循的規(guī)律，牛頓第三定律揭示的就是這一規(guī)律。教材對于牛頓第三定律的內(nèi)容沒有以定律形式出現(xiàn)。而是通過司空見慣的實(shí)例得到物體之間的作用力和反作用力的概念，再與通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出的二力平衡進(jìn)行比較，最后再回到實(shí)際應(yīng)用中去。教學(xué)重點(diǎn) 對二力平衡的理解及應(yīng)用.教學(xué)難點(diǎn) 作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別.課時安排 1課時三維目標(biāo) 知識與技能 1. 理解二力平衡的確切含義，會用它解決有關(guān)問題； 2. 知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念； 3.會區(qū)分平衡力與作用力和反作用力。 過程與方法 .觀察生活中力的相互作用現(xiàn)象，思考力的相互作用的規(guī)律； .通過實(shí)驗(yàn)探究力的相互作用規(guī)律； .通過鼓勵學(xué)生動手、大膽質(zhì)疑、勇于探索，可提高學(xué)生自信心并養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。 情感態(tài)度與價值觀 .經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、探究等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度； .通過研究性學(xué)習(xí)，獲得成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)好物理的信心； .培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神。課前準(zhǔn)備 彈簧、彈簧測力計兩個、力傳感器、鉤碼、計算機(jī)。教學(xué)過程導(dǎo)入新課 課件導(dǎo)入吊燈受到幾個力的作用?吊燈的運(yùn)動狀態(tài)怎樣?放在桌面上的書，書的運(yùn)動狀態(tài)如何？做勻速直線運(yùn)動的小汽車受力如何？蘋果靜止在桌面上，跳傘運(yùn)動員勻速下落。問題與思考力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，為什么吊燈、書、小汽車、蘋果和運(yùn)動員受到力的作用還能保持原來的運(yùn)動狀態(tài)?知識要點(diǎn)：1.物體在幾個力的作用下處于靜止或勻速 直 線運(yùn)動狀態(tài)，我們就說該物體處于平衡狀態(tài)。2.處于平衡狀態(tài)下的物體所受的幾個力叫做平衡力。3.當(dāng)物體在兩個力的作用下處于平 衡狀態(tài)時，我們就說這兩個力相互平衡，簡稱二力平衡。實(shí)驗(yàn)探究：二力平衡的條件1、提出問題：二力平衡要滿足什么條件？ 2、作出猜想：提示：可從力的三要素考慮3、設(shè)計實(shí)驗(yàn)：想想看實(shí)驗(yàn)要分幾次完成呢？控制變量法是實(shí)驗(yàn)中必須采用的方法。4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：5、結(jié)論：二力平衡的條件是：作用在同一物體上大小相等方向相反作用在同一直線上小結(jié)：例題與練習(xí)：1、下列四圖哪些反映了二力平衡？2、某人體重為400牛，站在地面上靜止不動，他受到和的作用，這兩個力的施力物體分別是和，這兩個力的關(guān)系是_，并且在 。3、一個茶杯放在桌子上靜止不動，下列幾對力中屬于平衡力的是（ ）A茶杯的重力和桌子對茶杯的支持力B茶杯對桌子的壓力和桌子對茶杯的支持力C桌子的重力與茶杯的重力D桌子的重力與茶杯對桌子的壓力4、下列關(guān)于運(yùn)動和力的說法中，正確的是（ ）A物體靜止不動一定是不受力的作用B物體做勻速直線運(yùn)動一定是不受外力C受平衡力作用的物體一定是靜止的D平衡力不改變物體的運(yùn)動狀態(tài)5、用細(xì)繩將小球靜止懸吊在天花板上（如圖1）。下列關(guān)于平衡力的說法正確的是（ ）A球所受的重力和球?qū)K的拉力B球?qū)K的拉力和繩對球的拉力C繩對球的拉力和球所受的重力D球?qū)K的拉力和繩對天花板的拉力6、在圖2所示情況中，物體處于平衡狀態(tài)的是7、當(dāng)物體只受到一對平衡力作用時 A物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài) B物體一定處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài) C物體的運(yùn)動狀態(tài)可能要發(fā)生變化 D物體有可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，也有 可能處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)8、一個物體受到兩個的作用，且這兩個力的三要素完全相同，則下列說法中正確的是（ ）C A、這兩個力一定是一對平衡力 B、這兩個力可能是一對平衡力 C、這兩個力一定不是一對平衡力 D、以上說法都不正確CDBA9、下面各圖中，所畫的兩個力彼此平衡的是（ ）10、起重機(jī)的鋼絲繩吊著重物，請比較：在重物靜止時，重物勻速上升時，重物勻速下降時鋼絲繩對重物的拉力大小，則正確的是（ ）DA  重物勻速上升時，拉力最大B  重物靜止時，拉力最大C  重物勻速下降時，拉力最大D  上述三種情況，拉力一樣大11、一個文具盒放在水平桌面上靜止不動，下列力中屬于平衡力的是（ ）CA、文具盒對桌面的壓力和桌面對文具盒的支持力B、文具盒的重力和文具盒對桌面的壓力C、文具盒的重力和桌面對文具盒的支持力D、桌子受到的重力和地面對桌子的支持力12、質(zhì)量為2千克的物體，靜止懸掛在繩子上，繩子對物體的拉力是多少牛？若提拉物體使它勻速向上運(yùn)動時，拉力又是多少？(g=10N/kg)解：G=mg=2kg×10N/kg=20N 因?yàn)槔椭亓槠胶饬Γ岳Φ扔谥亓ρa(bǔ)充材料：1.拔河比賽是一項(xiàng)很有趣的娛樂活動，為探究雙方作用力的情況，把兩隊(duì)運(yùn)動員簡化為兩個人，一個高大強(qiáng)壯的男生與一個瘦小柔弱的女生.讓他們各拿著一個完全相同的測力計對拉.將實(shí)驗(yàn)分成如下步驟并讓學(xué)生仔細(xì)觀察. 1.讓女生“主動”施力，兩測力計的示數(shù)情況如何？ 2.讓男生“主動”施力，兩測力計的示數(shù)情況又如何？ 3.讓男生穿上溜冰鞋站在水泥地上，女生穿運(yùn)動鞋與之對拉，在男生運(yùn)動過程中，兩彈簧秤的示數(shù)情況又有何特點(diǎn)？ 實(shí)驗(yàn)中我們能得到什么結(jié)論？ 2.實(shí)驗(yàn)演示 探究作用力與反作用力的關(guān)系 把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定.用手拉彈簧測力計，如圖所示，可以看到兩彈簧測力計指針同時移動.這說明彈簧測力計A受到B的拉力F，彈簧測力計B受到A的拉力F.F與F大小總是相等、方向總是相反.兩個彈簧測力計的讀數(shù)有什么關(guān)系？它們受力的方向有什么關(guān)系？ 3.做一做 先把一個力傳感器連在計算機(jī)上，在傳感器的鉤子上掛上鉤碼.鉤子受力的大小隨時間變化情況可由計算機(jī)屏幕顯示. 如圖所示，把兩個力傳感器同時連在計算機(jī)上，其中一個系在墻上，另一個握在手中，橫坐標(biāo)軸上下兩條曲線分別表示兩個傳感器受力的大小.用傳感器顯示作用力和反作用力 用力拉一個傳感器，可以看到在一個傳感器受力的同時，另一個傳感器也受到力的作用.而且在任何時刻兩個力的大小都是相等的，力的方向都是相反的.如圖.兩個鉤子受力的情況可以由計算機(jī)屏幕顯示.橫坐標(biāo)是時間，縱坐標(biāo)是力的大小 結(jié)論：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上，這就是牛頓第三定律. 教師設(shè)疑：以上實(shí)驗(yàn)中，相互作用的兩個物體都是靜止不動的，處在平衡狀態(tài).那么兩個運(yùn)動中的物體之間的相互作用力是否滿足上述規(guī)律呢？ 合作探究 把一個傳感器系在一個物體上，另一個握在手中.如圖，當(dāng)通過傳感器用力拉物體時，物體的運(yùn)動狀態(tài)可隨著力的變化而變化.但在任何時刻，作用力和反作用力總是大小相等、方向相反. 用傳感器顯示運(yùn)動中兩物體間的作用力和反作用力 結(jié)論：牛頓第三定律所揭示的規(guī)律與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，與參考系的選擇也無關(guān). 綜上所述，我們可以總結(jié)出作用力與反作用力的特點(diǎn)： 四同：同大小，同直線，同性質(zhì)，同時性. 三不同：方向相反，作用點(diǎn)分別在兩物體上，作用效果不能相互抵消. 在生活和生產(chǎn)中牛頓第三定律的例子是很多的. 交流討論：劃船時槳向后推水，水就向前推槳，從而將船推向前進(jìn). 汽車發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，由于輪胎和地面間的摩擦，車輪向后推地面，地面給車輪一個向前的反作用力，使汽車前進(jìn).如圖，把驅(qū)動輪架起懸空，不讓它跟地面接觸，這時車輪雖然轉(zhuǎn)動，但車輪不接觸地面，不產(chǎn)生向前推車的力，汽車不會前進(jìn).汽車驅(qū)動輪向后推動地面，它們獲得的反作用力成為汽車的牽引力備用訓(xùn)練 1.物體放在水平桌面上，則下列說法中正確的是（ ） A.桌面對物體支持力的大小等于物體的重力，它們是一對平衡力 B.物體所受的重力和桌面對它的支持力，是一對作用力反作用力 C.物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個力是同種性質(zhì)的力 D.物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力是一對平衡力 解析：平衡力作用在同一物體上，且大小相等、方向相反，作用力反作用力分別作用在兩個物體上，性質(zhì)相同，具有同時性. 答案：A 2.如圖所示，在等臂托盤天平兩盤中，一盤放著一個質(zhì)量為m的物體，另一盤放著電磁鐵和鐵塊，天平平衡.當(dāng)電磁鐵接通的瞬間，鐵塊被吸引而離開盤底，則鐵塊未到達(dá)電磁鐵的過程中，下列說法中，正確的是（ ） A.天平右盤下降 B.天平左盤下降 C.天平仍保持平衡 D.無法確定天平狀態(tài) 解析：電磁鐵接通后，鐵塊向上加速運(yùn)動，磁鐵對它向上的吸引力勢必大于鐵塊的重力，由牛頓第三定律知，鐵塊對磁鐵向下的吸引力大于鐵塊本身的重力，因而天平左盤下降. 答案：B 說一說 牛頓第三定律研究的現(xiàn)象司空見慣，所以不難相信它的正確性.但是，遇到一些具體問題時，似乎又不盡然. 一個孩子與一個大力士“掰腕子”，兩手之間的作用力一樣大嗎？若兩者一樣大，大力士怎么會贏呢？如圖所示. 參考：大力士與孩子兩手之間的力一樣大.大力士之所以會贏是因?yàn)楹⒆拥某惺芰π。罅κ康某惺芰Υ?