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第2節(jié)　二力平衡 1．依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)的概念，會(huì)判斷物體受到的力是否為平衡力。 2．會(huì)利用二力平衡知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題。 1．經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，歸納、總結(jié)得出結(jié)論。 2．通過(guò)認(rèn)識(shí)平衡力和平衡狀態(tài)關(guān)系，進(jìn)一步體會(huì)力與運(yùn)動(dòng)的密切關(guān)系。 1．通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生積極參與科學(xué)探究實(shí)踐的思想和互相配合的協(xié)作精神。 2．在用二力平衡知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中，體會(huì)物理與生活的密切聯(lián)系。 二力平衡的物理意義。 二力平衡的探究及其應(yīng)用。 卡片、棉線、鐵架臺(tái)、小車(chē)、兩個(gè)定滑輪、兩個(gè)大吊盤(pán)、砝碼盒、細(xì)繩、多媒體課件等。 一、情景引入 播放視頻：勻速上浮的潛水艇、緩緩降落的宇宙飛船、放在課桌上的書(shū)本、吊在天花板下的電燈等。 思考：這些物體分別做什么運(yùn)動(dòng)？它們分別受到哪些力的作用？ 二、新課教學(xué) 探究點(diǎn)一：二力平衡的概念 提出問(wèn)題：慣性定律告訴我們，物體不受力時(shí)，將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但不受力的物體是不存在的，那么為什么有些物體還會(huì)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？ 探究：(1)讓學(xué)生提著書(shū)包不動(dòng)。書(shū)包受重力和手對(duì)它向上的拉力，為什么書(shū)包受兩個(gè)力作用會(huì)保持靜止？(2)在平直馬路上勻速行駛的汽車(chē)，受到牽引力和阻力。為什么水平方向汽車(chē)受兩個(gè)力作用會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？ 小組討論、分析、交流：如果將手松開(kāi)，書(shū)包將落到地上，顯然向上的拉力將使書(shū)包下落的重力產(chǎn)生的效果抵消了，使書(shū)包不至于下落；同樣道理，汽車(chē)牽引力將阻力產(chǎn)生的效果抵消了，也可以說(shuō)阻力將牽引力產(chǎn)生的效果抵消了，使汽車(chē)的速度不發(fā)生變化。 結(jié)論：一些物體雖然受力，但是這幾個(gè)力的作用效果相互抵消，就相當(dāng)于不受力。我們就說(shuō)這幾個(gè)力相互平衡，這時(shí)的物體我們就說(shuō)它處于平衡狀態(tài)。 探究點(diǎn)二：二力平衡條件 物體受兩個(gè)力作用保持平衡的情況最簡(jiǎn)單，我們先來(lái)研究這種情況。 問(wèn)題：物體受兩個(gè)力作用一定就能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎？ 舉例：放在光滑斜面上的書(shū)，受重力和斜面的支持力但要沿斜面下滑；電梯受重力和向上的拉力，起動(dòng)后，速度越來(lái)越快。 問(wèn)題：如果作用在物體上的力只有兩個(gè)，且物體處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力應(yīng)該滿足什么樣的條件呢？ 學(xué)生討論說(shuō)出自己的見(jiàn)解。 探究： 1．猜想與假設(shè)。 讓學(xué)生猜想在什么條件下二力平衡。(可能與作用力的大小、方向、作用位置……有關(guān)) 2．制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生根據(jù)桌上所準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示(還有若干質(zhì)量相等或不等的砝碼)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡時(shí)，兩個(gè)力的大小、方向、作用點(diǎn)應(yīng)該有什么關(guān)系。 各實(shí)驗(yàn)小組交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行修改。 3．學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)方法：在兩邊盤(pán)子中放質(zhì)量相等的砝碼，使小車(chē)受到大小相等、方向相反、作用在同一直線上的力。小車(chē)處于平衡(靜止)狀態(tài)，改變小車(chē)的受力情況： ①改變其中一邊盤(pán)子里砝碼的質(zhì)量，使小車(chē)受到的力大小不等。 ②將其中一邊盤(pán)子里的砝碼全部移到另一邊使小車(chē)受到的力方向相同。 ③轉(zhuǎn)動(dòng)小車(chē)，使小車(chē)受到的力不在同一直線上。 ④垂直于小車(chē)受力方向移動(dòng)木塊，使小車(chē)受到的力不在同一直線上且方向相同或不相同。 將實(shí)驗(yàn)條件和現(xiàn)象記錄在下面的表格中。 4.分析與論證。 引導(dǎo)學(xué)生分析，哪些情況下小車(chē)不能保持靜止，哪些情況下小車(chē)能保持靜止，從而得出結(jié)論。 學(xué)生歸納總結(jié)，得出結(jié)論：作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡。 5．評(píng)估。 可以向?qū)W生指出，小車(chē)在水平方向還會(huì)受到摩擦阻力，但實(shí)驗(yàn)中控制這個(gè)阻力很小，與拉力相比可以忽略。 教師總結(jié)：二力平衡的條件：作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力，大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上?！鞍俗挚谠E”：同體、等值、反向、共線。 探究點(diǎn)三：二力平衡的應(yīng)用 1．根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷受力情況。 思考：吊在空中靜止不動(dòng)的電燈，若電線的拉力為2N，則燈受到的重力是多少？ 學(xué)生分析：電燈受重力和電線的拉力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以重力和電線的拉力是一對(duì)平衡力。那么這兩個(gè)力一定滿足二力平衡的條件，即大小相等，方向相反，且在同一條直線上，所以燈受到的重力為2N。 教師總結(jié)：根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以判斷出作用在物體上的兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，進(jìn)而判斷所求力的大小和方向。 2．根據(jù)受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 思考：火車(chē)在平直的軌道上行駛，在水平方向上受牽引力和阻力。如果牽引力大于阻力，火車(chē)將怎樣運(yùn)動(dòng)？如果牽引力小于阻力，火車(chē)又將怎樣運(yùn)動(dòng)？牽引力和阻力相等時(shí)，火車(chē)又將怎樣運(yùn)動(dòng)？ 學(xué)生討論后回答：牽引力大于阻力，火車(chē)將加速；牽引力小于阻力，火車(chē)將減速；牽引力和阻力相等時(shí)，水平方向二力平衡，火車(chē)勻速直線前進(jìn)。 教師總結(jié)：物體不受力時(shí)，應(yīng)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止?fàn)顟B(tài)。物體受一個(gè)力，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，這是力產(chǎn)生的效果。物體受平衡力時(shí)，應(yīng)保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止的物體受平衡力時(shí)，仍然保持靜止；運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力時(shí)，仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 3．一對(duì)平衡力和一對(duì)相互作用力的區(qū)別。 思考：一對(duì)平衡力和一對(duì)相互作用力有許多相似的地方，但也有不同的地方。試著把它們加以區(qū)別。 學(xué)生討論后回答：相同點(diǎn)是都滿足大小相等，方向相反，作用在同一直線上；不同點(diǎn)是一對(duì)平衡力是作用在“同一”物體上的力，而一對(duì)相互作用力是分別作用在“不同”物體上的力。兩個(gè)力，只要不是作用在同一物體上，就不可能是平衡力；兩個(gè)力中，發(fā)生作用的物體只要出現(xiàn)第三個(gè)，就不可能是相互作用力。 三、板書(shū)設(shè)計(jì) 第2節(jié)　二力平衡 本節(jié)內(nèi)容由“二力平衡的條件”和“二力平衡條件的應(yīng)用”兩部分內(nèi)容組成。教學(xué)的重點(diǎn)是二力平衡的條件，關(guān)鍵是讓學(xué)生經(jīng)歷探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。二力平衡條件的應(yīng)用是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)，突破它的關(guān)鍵是通過(guò)對(duì)生活中實(shí)例的觀察與分析，引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)、應(yīng)用二力平衡的條件。