资源简介

第2节　二力平衡
1．物理观念：
(1)依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念。
(2)知道二力平衡的条件。
2．科学思维：
(1)根据实验现象，对问题进行研究和分析，推理得出平衡力的特点。
(2)通过学习平衡力与平衡状态的关系，能根据所学论证物体的运动状态。
(3)通过类比平衡力与相互作用力，能分辨具体情境中力的关系。
3．科学探究：经历探究二力平衡条件的实验过程，培养科学探究能力。
4．科学态度与责任：
(1)通过参与实验活动，培养积极参与科学探究实践的思想和相互配合的协作精神。
(2)在用二力平衡知识分析解决实际问题过程中，体会物理与生活的密切联系，培养将所学知识用于生活实际的意识。
教学重点：二力平衡的条件。
教学难点：二力平衡的应用及其探究。
小车、两个定滑轮、两个托盘、钩码盒、细绳、多媒体课件等。
问题导入 如图所示，匀速上浮的潜水艇、匀速降落的跳伞运动员、放在课桌上的书本、吊在天花板下的电灯，这些物体分别做什么运动？它们分别受到哪些力的作用？
探究点一　平衡状态
过渡提问 牛顿第一定律告诉我们，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。但不受力的物体是不存在的，那么为什么有些物体还会保持静止状态或匀速直线运动状态呢？
现象 (1)让学生提着书包不动。书包受重力和手对它向上的拉力，保持静止。(2)在平直马路上匀速行驶的汽车，水平方向受到牵引力和阻力，汽车保持匀速直线运动状态。
结论 物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
探究点二　二力平衡的条件
过渡提问 物体在两个力作用下保持平衡是最简单的，我们先来研究这种情况。物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗？如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，那么这两个力应该满足什么样的条件呢？
实验 探究二力平衡的条件。
实验思路：先想办法在物体上施加两个力使物体平衡，然后测量这两个力，看这两个力之间存在怎样的关系。
实验过程：如图，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加钩码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变。
1．使两个托盘里的钩码质量不相等。
2．使两个托盘里的钩码质量相等。
3．保持两个托盘里的钩码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放。
……
将实验条件和现象记录在下面的表格中。
小车在水平方向所受二力的情况 小车运动状态是否改变
大小 方向 是否在一条直线上
不相等
相等
相等
……
实验总结：与其他同学交流讨论实验结果，总结二力平衡的条件。
结论 作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。“八字口诀”：同体、等大、反向、共线。
探究点三　二力平衡条件的应用
知识运用 (1)吊在空中静止不动的电灯，若绳的拉力为2 N，则电灯受到的重力是多少？
分析：电灯受重力和绳的拉力，处于静止状态，所以重力和绳的拉力是一对平衡力。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，且在同一条直线上，所以电灯受到的重力为2 N。
(2)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？
分析：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，火车匀速直线前进。
活动 二力平衡条件的应用：
1．根据物体的运动状态判断受力情况。
2．根据物体的受力情况判断运动状态。
补充 一对平衡力和一对相互作用力的区别：两个力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，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。
第2节　二力平衡
1．平衡状态：静止状态或匀速直线运动状态。
2．二力平衡的条件：同体、等大、反向、共线。
3．二力平衡条件的应用。
本节内容由“二力平衡的条件”和“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节教学的难点，突破它的关键是通过对生活中实例和实验现象的观察与分析，引导学生归纳、总结、应用二力平衡的条件。

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