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第五节　二力平衡
1．物理观念：
(1)依据生活经验认识平衡状态和平衡力的概念。
(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。
滑轮、钩码、细线、硬纸板、铅笔、直尺、多媒体课件等。
“走钢丝”表演激发兴趣
利用多媒体播放“走钢丝”表演片段，学生观看。
思考：演员在钢丝上站立时受到哪些力的作用？为什么不掉下来呢？是表演用的钢丝有魔力吗？
要想知道真相，就让我们一起走进今天的物理课堂：二力平衡。
探究点一　平衡状态
现象分析，并提出问题：书包、苹果、汽车和匀速下落的跳伞运动员分别是怎样的运动状态，受力有什么共同点？
(1)学生提着包不动。包受重力和手对它向上的拉力。
(2)放在水平桌面上的苹果，同时受到重力和桌面的支持力。
(3)在平直马路上匀速行驶的汽车，受到牵引力和阻力。
(4)匀速直线下落的运动员和降落伞，同时受到重力和空气阻力。
归纳总结：物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就称物体处于平衡状态。处于平衡状态的物体所受的力叫作平衡力。如果物体只受两个力而处于平衡状态，这种情况叫作二力平衡。
探究点二　二力平衡的条件
引导学生阅读教材P46实验探究的内容。
引导学生动手做上述实验，分享交流实验心得。
实验现象：
1．如图甲所示，硬纸板受到的两个拉力大小相等，方向相反，硬纸板处于平衡状态。如果在其中一个钩码下再挂一个钩码，硬纸板向加挂钩码的一侧加速运动，不能处于平衡状态。
2．如图乙所示，把硬纸板在竖直平面内扭转一下，使硬纸板的一边与桌面平行，放手后硬纸板旋转，不能静止。
3．若把硬纸板剪断，发现硬纸板不能平衡。
4．若把钩码都移到同一侧，纸板不能平衡。
归纳总结：二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上。
探究点三　二力平衡的判断与应用
1．平衡力的判断。
方法一：根据状态判断，如图所示。
提出问题：怎样根据物体的运动状态来判断二力平衡？
归纳总结：一个物体只在两个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态，这两个力就是平衡力。
方法二：根据二力平衡条件判断，如图所示。
提出问题：怎样根据二力平衡条件判断一对平衡力？
归纳总结：两个力作用在同一物体上，它们大小相等，方向相反，作用在同一直线上，这两个力就是平衡力。图C中的两个力为平衡力。
2．一对平衡力与一对相互作用力的区分。
如图所示。
提出问题：怎样区分一对平衡力和一对相互作用力？
归纳总结：1.一对平衡力与一对相互作用力的区别之一在于平衡力作用在同一物体上，相互作用力作用在不同物体上。
2．一对平衡力中一个力消失，另外一个力不一定消失；一对相互作用力是彼此给对方的两个力，同时产生同时消失。
提出问题：如何找出形状不规则的薄板状物体的重心位置？
分析：如图所示，用悬挂法找出它的重心位置。在边缘取两个点扎上小孔，用细线穿过物体上任意一孔，把物体悬挂起来，根据二力平衡条件可知，物体所受拉力与重力作用在同一直线上，重心一定也在这条直线上，用铅笔和直尺记录这条直线的位置，换另一孔重复上述操作。两次悬挂得到的两条直线的交点即为物体的重心。
提出问题：如图所示，吊在空中静止不动的电灯，若电线的拉力为2 N，则灯受到的重力是多少？
分析：电灯受重力和电线的拉力，处于静止状态，所以重力和电线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，且在同一直线上，所以灯受到的重力为2 N。
提出问题：如图所示，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？
引导学生分析：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。
教师总结：二力平衡条件的应用。
1．悬挂法找物体的重心。
2．根据物体的运动状态判断受力情况。
3．根据受力情况判断物体的运动状态。
第五节　二力平衡
一、平衡状态
1．物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就称物体处于平衡状态；处于平衡状态的物体所受的力叫作平衡力。
2．如果物体只受两个力而处于平衡状态，这种情况叫作二力平衡。
二、二力平衡的条件
作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上。
三、二力平衡的判断
四、二力平衡的应用
学生不好掌握二力平衡和相互作用力的性质，很难区分一对平衡力和一对相互作用力；上课的时候多举一些生活中的例子进行讲解，例如放在桌面上的茶杯和坐在椅子上的人的受力分析，并判断哪几个力是一对平衡力，哪几个力是一对相互作用力。特别要讲一下人坐在凳子上时，凳子受到的重力和地面给凳子的支持力不是一对平衡力。

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