北师大版八年级下册第七章第五节 二力平衡

第七章运动和力

第五节二力平衡

一、教学背景分析

《二力平衡》这节课的内容，属于运动和相互作用这个一级主题下的第二个二级主题——机械运动和力中的内容。二力平衡的知识结合前一节同一直线上二力合成的知识，共同构成了初中阶段研究物体受力问题的基础，利用这个基础可以进一步研究物体受多个力平衡的问题，也可以进一步研究力和物体运动的关系。同时，这部分知识也为后续学习压强、浮力等问题提供了分析方法上的准备。因此，本节课的内容在力学中起着重要的作用，是解决初中力学问题的重要理论基础。

本节课从内容上看主要是让学生从生活中常见的现象入手，分析物体所处的状态，思考为什么物体会处于这种状态，体验物理课程在解决生活、科技、社会问题中的作用。教科书在内容安排上体现了规律教学的一般思路：观察思考——提出问题——实验探究——分析、概括——得出规律。

学生前面已经学过力的概念、弹力、重力和同一直线二力的合成。在学生已有的知识基础上，根据初中生已有的思维能力，从感性思维向逻辑思维（理性思维）方向发展。教师设计隐含的一条科学探究的暗线：发现问题——提出问题——实验探究——交流评估——得出结论——解决问题。

二、教学目标

1.知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。

2.知道物体处于平衡状态时所受的力称为平衡力，最简单的平衡情况是二力平衡。

3.经历实验探究的过程，总结得出二力平衡的条件。并在此过程中，提高观察、分析、归纳的能力以及实验操作技能。

4.会应用二力平衡条件去分析解决简单的问题。并通过运用二力平衡条件分析实例的过程，加深对知识的理解，培养解决实际问题的能力。

5.通过对自然界及生活中平衡实例的分析，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、和谐相处的情感。

三、教学重点和难点

重点：二力平衡的概念及条件。

难点：应用二力平衡条件分析解决问题。

二力平衡在初中物理有着重要的地位，它是学生理解用弹簧测力计测量重力大小的基础，也是学生通过探究实验研究摩擦力的基础。因而它是本节课的重点。

本节课教师通过列举生活中放在桌子上的书、公路上匀速行驶的托车、匀速下落的跳伞运动员等现象让学生落实本节课的重点。

教师通过向学生展示平衡鸟，让学生分析：平衡鸟受到两个力的作用，这两个力，需要符合大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上的条件才能使它静止在手上。在交流讨论环节，通过让学生能否水平站立在地面上、能否单脚贴墙站立等小游戏的方式，让学生利用二力平衡条件分析解决上述问题，在轻松的游戏环节突破这一难点。

四、教学过程

1.教学引入

教师通过情景呈现：放在桌子上的书处于什么状态？书受到什么力的作用？书的运动状态改变了吗？和演示在公路上匀速运动的托车、匀速下落的跳伞运动员。对上面的物体分别受到什么力的作用？分别处于什么样的状态进行分析？

在分析中教师指导学生画出静止在桌面上的书、匀速运动的托车和匀速下落的跳伞运动员的受力示意图。

归纳总结出二力平衡和平衡状态的概念；并指明二力平衡是最简单的平衡情况。

2.“知识点”教学

（1）平衡态：物体保持静止或匀速直线运动状态，叫做平衡。

平衡力：在受到几个力作用时，如果物体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。

二力平衡：如果物体只受两个力而处于平衡的情况叫做二力平衡。

（2）实验探究

教师通过演示平衡鸟进行情景引入：平衡鸟受到两个力的作用，这两个力，符合什么条件才能使它静止在手上呢？

请同学们利用桌上的器材和装置自己动手做一做，探究两个力平衡的条件。

引导学生进行猜想：

两个力应该在同一物体上？

两个力的大小可能要相等？

两个力的方向可能要相反？

两个力可能要在一条直线上？

我们利用实验器材，设计实验对上述猜想逐一进行验证。

教师巡视，帮助解决一些临时出现的问题。

指导各小组的同学完成实验，学生对实验结果进行分析，总结。

如果作用在一个物体上的两个力的三要素都相同，这两个力就是一对平衡力，对吗？为什么？

教师注意提醒学生二力平衡的前提条件是两个作用力在同一物体上。二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上。

（3）二力平衡条件的应用

通过上面的实验探究，我们来做个小游戏：学生能否水平站立在地面上、能否单脚贴墙站立？如果不能，你可以试着解释一下原理吗？

物体不能处于平衡状态，因为它不满足平衡力在同一直线上。

请同学们思考一个问题：

一热气球匀速竖直上升时，受2000N竖直向上的升力，若忽略空气阻力，热气球受到的重力为多少？

注意引导学生从二力平衡的角度分析、思考；顺序是：气球受力情况分析→此时气球的运动状态（是否静止状态或匀速直线运动状态）→能否利用二力平衡的条件解题→结果。

由此题归纳二力平衡条件的应用：

a．由二力平衡条件判断两个力是否为平衡力，受这样两个力的物体是否能处在平衡状态。

b．如果物体受两个力而处于平衡状态，可以根据其中一个力分析另一个力的大小和方向。

3.课堂小结

1．物体保持静止或匀速直线运动，就称它们处于平衡状态。

2．物体受两个力的作用或多个力的作用而平衡时，前者叫二力平衡，后者叫多力平衡。合力都为零。

3．二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。

4.小练习

（1）放在水平桌面上的书所受力中，属于平衡力的是 （ ）

A ．书对桌面的压力与书所受的重力

B ．书对桌面的压力与桌面对书的支持力

C ．书所受的重力与桌面对书的支持力

D ．书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力

（2）站在地面上静止的人，关于他受到的力，下列说法正确的是 （ ）

A ．地面对人的支持力和人受到的重力是一对平衡力

B ．人对地面的压力和人受到的重力是一对平衡力

C ．地面受到的压力和人受到的支持力是一对平衡力

D ．以上说法都不对

（3）起重机的钢丝绳吊着重物，比较在重物静止时、重物匀速上升时、重物匀速下降时钢丝绳对重物的拉力大小，则 （ ）

A ． 重物匀速上升时，拉力最大

B ． 重物静止时，拉力最大

C ． 重物匀速下降时，拉力最大

D ． 上述三种情况，拉力一样大

（4）如图7-5-1所示，弹簧测力计及细绳重力不计，两砝码均重50牛，静止时测力计的示数和所受的合力分别为 （ ）

A.50 N ，50 N

B.0 N ，0 N

C.50 N ，0 N

D.0 N ，50 N 五、教学反思

本节课教师在教学设计上，注意了学生的认知特点，创造条件引导学生积极参与认知过程，突出了以学生为中心的教学理念。

本节课的教学方法是采取在学生进行探索实验的基础上，通过组织学生讨论、提问，引导学生主动参与对知识的认知，这种教学设计，体现了让学生在体验中构建知识的现代教育理念。这样不仅可使学生更深刻地理解二力平衡的条件，而且有利于培养学生的实验操作能力、观察能力和分析概括能力。

图7-5-1