八年级物理《二力平衡》教案

第2节二力平衡

【教学目标】

一、知识与技能

1．知道什么是二力平衡及二力平衡的条件；

2．知道物体在平衡力作用下将保持匀速直线运动状态或静止状态；

3．能判断物体是否处于平衡状态，并能分析哪两个力是一对平衡力.

二、过程与方法

1.通过组织学生讨论并对物体进行受力分析，理解二力平衡的概念；

2.通过组织学生实验探究得出二力平衡的条件.

三、情感、态度与价值观

1.培养学生养成实事求是，尊重自然规律的态度.

2.引导学生积极参与二力平衡条件的实验探究，培养学生善于与他人合作的精神.

【教学重点】二力平衡的条件及应用.

【教学难点】会应用二力平衡的知识解决简单的实际问题.

【教具准备】多媒体课件、小车、带滑轮支架的长木板、玻璃板、细线、钩码（若干个）.

【教学课时】1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

【新课引入】

师同学们，我们在前面学习了牛顿第一定律，那么牛顿第一定律告诉了我们什么？

生：物体在不受力的作用时，将总保持静止状态或匀速直线运动状态.

师我们知道，实际生活中不受力的物体是没有的.那为什么还有物体处于静止状态或匀速直线运动状态呢？

学生思考、讨论.

师当甲、乙两位同学在门里、门外（同一位置，用力方向相反）推门时，如果要门保持静止不动，需要满足什么条件?生：两人用力（大小）相等.师对了，就是因为当两人用力大小相等时，产生的作用效果相互抵消，门相当于不受力.

这时我们就说两个力平衡，门处在平衡状态，即处于静止.现实中这样的例子很多，好，我们就一起来探究吧.

【进行新课】

平衡状态下力与运动的关系

师上面的事例告诉我们，当物体处在平衡状态时，受到的力是平衡力.平衡状态是指静止状态、匀速直线运动状态.也就是说当物体处在静止状态或匀速直线运动状态时，物体不受力或受到平衡力的作用.

师请大家观察桌面上的书，挂在天花板上的电灯，平直公路上匀速行驶的汽车，分析它们的运动状态和受力情况.

学生思考、讨论：

生1：放在桌面上的书处于静止状态，受到重力、桌面对书的支持力，表明重力与支持力平衡；

生2：挂在天花板上的电灯处于静止状态，受到重力、拉力，表明重力与拉力平衡.

生3：平直公路上匀速行驶的汽车（做匀速直线运动），在竖直方向受到重力和支持力，水平方向受到牵引力和阻力，重力与支持力平衡，牵引力与阻力平衡.

教师总结：由此可见，物体在平衡状态下，要么不受力，要么受平衡力.反过来，当物体不受力或受平衡力时，就总保持静止状态或匀速直线运动状态.

板书：

例题1 （用多媒体展示）如图所示,悬挂在树枝上的苹果静止不动,苹果受到力和力作用，它们平衡力，苹果处于平衡状态.（后两空均选填“是”或“不是”）

解析：平衡状态就是指运动状态保持不变的状态，即要么处于静止状态，要么处于匀速直线运动状态.题中苹果处于静止不动，即处于平衡状态，那么苹果受到平衡力作用.因为苹果必定受到重力作用，而且重力的方向竖直向下，所以苹果还受到树枝对它竖直向上的拉力作用.

答案：重拉是是

二力平衡的条件和应用

1.二力平衡的条件

师物体处于平衡状态时，要么不受力，要么受平衡力作用.若是受平衡力，可以是两个力，也可以是多个力.

教师提问：如果处于平衡状态下的物体只受两个力作用时，这两个力满足什么条件才能平衡呢？我们设计实验来探究这两个力的平衡条件.

学生猜想：可能与作用力的大小、方向、作用点位置等有关.

师我们就以教材P20页图8.2-2中设计的实验来探究.（组装实验器材）

进行实验：

a.在小车左端挂一个钩码，右端挂两个钩码（使两托盘里的砝码质量不相等）,小车由静止开始向右运动；

b.如图（教材P20页）8.2-2所示在小车左右两边各挂一个钩码（使两托盘里的砝码质量相等），放手后小车仍保持静止；

师是否只要两个力大小相等，这两个力就可以相互平衡呢？

c.在b的基础上转动小车，使小车受到的力不在同一直线上，放手后小车由静止变成转动；

得出结论：小车受到大小相等、方向相反，并且在同一直线上的两个力，原来静止的小车仍保持静止状态.

师用手拨动小车，小车会怎么样呢？

d.用手拨动小车，小车运动很短一段距离会停下来；

师为什么小车运动很短一段距离会停下来，而不是一直运动下去？

生：受到木板对小车的阻力（摩擦力）.

e.把光滑的玻璃板放在木板上，小车放在玻璃板上重做上面的步骤，小车滚动的距离会更远.

进行推理：如果物体表面绝对光滑，小车受到的阻力为零，同时受到大小相等、方向相反，并且在同一直线上的两个力，原来运动的小车将一直保持匀速直线运动下去.

在学生讨论的基础上，让学生观看二力平衡多媒体Flash动画，让学生对二力平衡的条件有更直观的印象.

教师引导学生得出结论，并进行板书：

板书：二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡，这两个力称为一对平衡力.（简记：同体、等值、反向、共线.）

注意：这四个条件必须同时具备，缺一不可.尤其要注意作用在同一物体上，

不能是作用在不同的物体上.

例题2 (用多媒体展示)在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的.如图所示是可供选择的两种探究方案.

（1）图a的探究方案中研究对象是小卡片，图b的探究方案中研究对象是

；

（2）小明选择了图a所示的探究方案.他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码.这是用于探究两个力的和对物体平衡的影响；

（3）探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度，然后再松手.这样做的目的是用于探究不在上的两个力对物体平衡的影响.

（4）两个探究方案相比较，你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些？为什么？

解析：图b中研究的对象是小车，观察小车在受到水平方向的两个拉力（忽略小车与木板之间的摩擦阻力的理想情况）作用下的运动状态时，如果小车做匀速直线运动，那么小车受到的是平衡力.由于实际当中，小车要受到阻力，所以两边所挂钩码的质量略有差别. 图a研究的是小卡片，由于小卡片的质量很小，所以它的重力可忽略不计，因此可不考虑竖直方向的受力，仅仅只考虑水平方向的受力，因此a实验效果更明显.

答案：（1）小车（2）大小方向（3）同一条直线（4）a方案的探究过程对实验结论的影响小些，因为小卡片的重力可忽略不计，它只受两个拉力的作用（或b方案中要受到阻力的影响）

2.二力平衡的应用

师二力平衡在实际中有着广泛的应用，如水平行驶的列车重力为1×108N，那么它受到的轨道对它的支持力为多少N，方向如何？