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第九章第一节 二力平衡
教学目标：
1．知识与技能：
（1）通过观察和分析，知道什么是二力平衡状态。
（2）通过实验探究，总结出二力平衡的条件。
（3）了解二力平衡条件在日常生活生产中的应用。
2. 过程与方法：
（1）通过观察与思考，培养学生对生活中信息的收集和处理能力。
（2）通过二力平衡条件的实验探究，体验科学探究的过程。
（3）通过运用知识分析实例，加深对知识的理解，培养学生的分析概括能力。
3. 情感、态度与价值观：
通过观察生活中的平衡现象，初步领略自然现象中的美妙与和谐，培养对大自然的亲近，热爱和谐共处的情感。
二、重点难点：
二力平衡条件及其探究
三、教学器材：
铁架台、轻纸板、钩码、剪刀、小刀、铅笔、长绳、系细绳的小车和弹簧测力计（二十套）
四、教学设计：
1、设计情境引入教学
活动：同学们，你能将一支铅笔平稳的立在自己的手指尖上（可以借助身边的一些辅助工具）。
演示：大家请看老师是怎么做的。
问1：用我们已经学过的力的知识，大家分析一下这支铅笔现在受到几个力作用？
生：铅笔的重力、小刀对铅笔的拉力、手指对铅笔的支持力。（教师要注意学生语言表达的准确性和知识要素的完整性）
问2：现在这支铅笔处于什么运动状态呢？
生：静止状态。
师：我们把物体在几个力的作用下，保持静止的状态，我们就说该物体处于平衡状态。
问3：如果这支铅笔沿水平方向匀速往前运动或者匀速向其他方向运动，我们还可以称这支铅笔处于平衡状态吗？阅读课本p62页。
知识点：物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态，我们就可以说该物体处于平衡状态。
练习：（小组讨论）下面老师给你看5个物体，请你判断一下，哪些物体处于平衡状态，并告诉我你判断的依据
生：花瓶处于平衡状态，因为花瓶是静止的。
被吊起的货物处于平衡状态，因为货物在匀速直线运动。
火车处于平衡状态，因为货车在做匀速直线运动。
汽车不处于平衡状态，因为汽车刹车时减速，不属于匀速直线运动。
摩托车不处于平衡状态，因为摩托车在改变方向，也不属于匀速直线运动。
（注：此处除花瓶之外的其他四个物体在ppt上均以动图和视频的方式出现，直观地呈现了物体不同的运动状态，方便学生分析汽车和摩托车不处于平衡状态的具体原因，加深了解什么是平衡状态。）
问4：（小组讨论）刚才处于平衡状态的物体分别受到哪些方向上的力？
生：花瓶受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力。
被吊起的物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力。
火车在竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，在水平方向受到水平向左的牵引力和水平向右的摩擦力。
问5：如果物体只受一个力作用他能处于平衡状态吗，请举例？
演示：用手托住黑板擦让它保持平衡状态，它受重力和支持力作用。撤去支持力，黑板擦在只受重力的情况下下落，不能保持平衡状态。
问6：一个物体想要处于平衡状态至少受到几个力的作用？
生：两个。
知识点：如果一个物体在只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，简称二力平衡。
问7：花瓶受到的重力和支持力二力平衡，被吊起的物体受到的重力和拉力二力平衡。我们可以说火车受到的力二力平衡吗？
生：不可以，因为火车受到了4个力的作用。
师：但是由于火车在水平方向匀速直线运动而且在水平方向只受到两个力的作用，所以我们又可以说，火车在水平方向二力平衡。
2、探究二力平衡条件
问8：是不是物体受两个力作用，就一定保持平衡状态呢？这两个力要满足什么样的条件才能让物体平衡呢？告诉我你的猜想。
活动：在你回答这个问题之前，我还想和大家再做一个游戏。大家玩过拔河吗，今天我们来玩拔河。游戏规则：老师拉住绳子一端，请一个学生拉住绳子的另一端，如果你们能始终保持绳子中间的熊处于静止平衡状态，就算你们赢得了游戏。
（注：设计特殊的拔河活动，是为了让学生通过活动直接感受到二力平衡的条件，避免猜想的盲目性，从而进行合理的猜想。）
生：（猜想）两个力的方向要相反，两个力的大小要相等。
学生实验：请你利用桌子上提供的实验器材来验证你的猜想（小车、细绳、两个弹簧测力计）。
实验结果：根据两个弹簧测力计的示数可知道两个力的大小相等，根据两个弹簧测力计拉力的方向可直接判断两个力的方向相反。
问9：拉动小车时你是轮子向上的还是轮子向下的，为什么？
生：小车和桌面的摩擦力是小车受到的第三个力，影响实验的结果，所以摩擦力越小越好。
问10：如何优化实验，让摩擦力变得更小？
生：可以让小车变得更轻。可以让桌面变得更光滑。
师：1.还可以让小车跟桌面分离接触面，但由于小车重力太大影响实验，所以用一张轻卡片来替代小车。2.实验中弹簧测力计的示数不稳定，我们用钩码来替代弹簧测力计。用铁架台和滑轮让钩码提供的拉力作用在卡片两端。
演示实验：两边一左一右钩码相等时观察卡片能平衡，如果右边再增加一个钩码，卡片不能平衡。
结论：两个力大小相等，方向相反是物体平衡的2个条件。
问11：两个力大小相等方向相反但不在同一直线上，卡片能否保持平衡（PPT图片）？
演示实验：不在同一直线上大小相等方向相反的两个力，会使卡片旋转。
结论：两个力作用在同一直线上是物体平衡的第3个条件。
问12：作用在物体上的两个力如果同时满足这三个条件，物体就能处于平衡状态吗？
演示实验：用剪刀把这个卡片剪成两个物体，卡片不能处于平衡状态。
结论：两个力还必须作用在同一物体上，这是物体平衡的第4个条件。
知识点：二力平衡的条件，当作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，且在同一直线上时这两个力才能平衡（阅读课本p63）。
师：二力平衡的条件即“同物，等大，反向，共线”。
问13：为了使实验看得更清楚我们将这里的轻小卡片换成一张大卡片行不行？
演示实验：大卡片重力太大，对实验有影响。
师：当卡片的重力远小于钩码对卡片的拉力，卡片的重力可以忽略不计（阅读课本p63）。所以不能将小卡片换成大卡片。
3、巩固应用：
应用1：（学生活动）用弹簧测力计测出小车的重力。
问14：弹簧测力计上的2N是不是就是小车的重力？
生：弹簧测力计上的2N是细绳对小车的拉力，不是重力本身。
问15：为什么我们可以认为弹簧测力计上的示数等于小车的重力？
生：小车处于平衡状态，二力平衡，重力大小等于拉力。
问16：当弹簧测力计匀速向上或匀速向下时，弹簧测力计上的示数会变化吗？
学生实验验证：弹簧测力计上的示数不会变化。
应用2：（学生活动）将小车倒放，用弹簧测力计测出小车在桌面上的滑动摩擦力。
问17：为什么要沿水平方向匀速拉动木块呢？
生：小车水平匀速运动，二力平衡，拉力等于摩擦力。（记录到P53）
（注：此处的两个应用都是前面已学过的内容，用现在已经学的知识去解释前面的难点，做到前后呼应）
4、课堂反馈：
1.下列各图中的两个力属于一对平衡力的是（）
解析：a答案两个力不在同一直线上，b答案两个力大小不等，c答案两个力没有作用在同一物体上，所以选d。
2.作用在一个物体上的两个力，如果这两个力的三要素完全相同，则这两个力（）
A、可能是平衡力 B、一定不是平衡力
C、一定是平衡力 D、无法判断
解析：力的三要素完全相同包括力的方向也要相同，但二力平衡两个力方向要相反，所以选b。
3.人用手提着一只水桶站在地面上，下列各叙述中属于一对平衡力的是（）
A、水桶的重力和地面对人的支持力
B、水桶对手的拉力和水桶的重力
C、手对水桶的拉力和水桶的重力
D、手对水桶的拉力和水桶对手的拉力
解析：a答案水桶的重力作用在水桶上，地面对人的支持力作用在人身上, 涉及到两个物体；b答案水桶对手的拉力作用在手上，水桶的重力作用在水桶上，涉及到两个物体；d答案手对水桶的拉力作用在水桶上，水桶对手的拉力作用在手上，涉及到两个物体；所以正确的选项是c。
4.下列物体，受力不平衡的物体是（）
A、地球同步卫星
B、匀速竖直向上的直升飞机
C、静止在水平面上的课本
D、在平直铁轨上匀速直线行驶的火车
解析：地球同步卫星作圆周运动，所以选a
四、板书设计（知识总结）：
二力平衡
1、平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态
2、二力平衡：如果物体受两个力的作用而保持静止或匀速直线运动，我们就说这两 个力是平衡的
3、二力平衡的条件：（1）同体（2）等值（3）反向（4）共线
4、二力平衡的应用
五、作业布置：能力培养
六、课后反思：
二力平衡这一节课，以学生的感性认识为基础，通过学生对一组生活中常见图片的讨论交流，认识到物体处于静止状态或匀速直线运动状态时称为平衡状态.通过对匀速直线运动物体和静止物体受力情况的分析，使学生建立平衡力的概念，知道二力平衡是最简单的一种.在引导学生猜想二力平衡的条件时设计两同学推门游戏，让学生在动感情趣中进入物理世界，使学生在轻松愉快中掌握知识.本节课通过分组实验，探究得出二力平衡的条件，加强学生的合作交流，并引导学生观察实验现象，联系生活实际得知：二力平衡时物体处于静止状态或匀速直线运动状态，关于这一点学生是容易接受的.

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