人教版8下物理第8.2節(jié) 二力平衡

PAGEPAGE4第二節(jié)二力平衡1課時(shí)新授課【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1.知道力的平衡概念，知道兩種平衡狀態(tài)——靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.理解二力平衡條件。3.會(huì)應(yīng)用二力平衡條件去分析、解決簡(jiǎn)單的問題。過程與方法1．通過組織學(xué)生討論并對(duì)物體受力分析，理解二力平衡的概念；2．通過組織探究實(shí)驗(yàn)得出二力平衡的條件。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1．通過探究二力平衡的條件,培養(yǎng)學(xué)生樹立用實(shí)驗(yàn)方法解決物理問題的思想和方法。2．通過探究實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：1．知道二力平衡的條件。2．應(yīng)用二力平衡條件解決實(shí)際問題。難點(diǎn)：學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡條件?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】或【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】教師用：多媒體課件。學(xué)生用（每組）：塑料片、棉線、鉤碼、滑輪、剪刀【教學(xué)過程】主要教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、創(chuàng)設(shè)情景，引入新課【課前欣賞】播放家庭房間里桌椅、桌面上的電視、花瓶、勻速直線下落的降落傘、起重機(jī)勻速直線提升重物。【溫故而知新】牛頓第一定律的內(nèi)容是什么？能不能反過來說，凡是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體都沒有受到外力呢？請(qǐng)舉例證明。(設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，激發(fā)探究欲望。)回答：一切物體在沒有受到力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。小組討論：不能，并用生活中的事例說明：靜止的書本、桌子、勻速直線行駛的汽車等它們都受到力的作用。二、合作探究，建構(gòu)知識(shí)（一）力的平衡1．【實(shí)例受力分析】請(qǐng)分析桌上靜止的茶杯、被起重機(jī)勻速吊起的貨物、勻速直線行駛的汽車的受力情況。說明：在現(xiàn)實(shí)生活中，物體往往同時(shí)受多個(gè)力作用而處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，既運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，和物體不受力的的情況一樣，這幾個(gè)力的作用效果相互抵消。2．【引導(dǎo)總結(jié)】認(rèn)知概念1．物體在受到幾個(gè)力的作用時(shí)，如果保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說這幾個(gè)力平衡。2.靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫做“平衡狀態(tài)”。3．【反饋練習(xí)】下列物體受平衡力是（）A、在圓軌道上轉(zhuǎn)彎的過山車B、加速升空的火箭C、進(jìn)站的火車D、馬路上勻速直線行駛的汽車【想一想】1．物體受到平衡力的標(biāo)志是什么呢？2．物體受到非平衡力將怎樣？（設(shè)計(jì)意圖：由常見物體的受力分析認(rèn)知概念，易于理解接受，并通過練習(xí)、問題討論提升認(rèn)識(shí)。）受力分析：茶杯受重力和桌子的支持力、貨物受重力和鋼繩的拉力、汽車除了受到重力和地面的支持力，還受到牽引力和阻力。認(rèn)知什么是力的平衡、什么是平衡狀態(tài)。學(xué)以致用：判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否是平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生變化，受的不是平衡力。思考回答：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；受到非平衡力其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變。（二）二力平衡1．定義2．探究二力平衡的條件【引領(lǐng)認(rèn)知】像前面實(shí)例中的茶杯、貨物，物體在兩個(gè)力的作用下，能夠靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng)，我們就把這個(gè)兩個(gè)力稱作二力平衡。二力平衡是力的平衡中最簡(jiǎn)單情景?！緦?shí)驗(yàn)探究、合作研討】1．提出問題：如果作用在物體上的力只有兩個(gè)，且物體處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力應(yīng)該滿足什么樣的條件呢？2.猜想假設(shè)：認(rèn)識(shí)力，要從力的三要素入手，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合剛才對(duì)受到平衡力的物體的受力分析，從力的三要素出發(fā)進(jìn)行大膽的猜想。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：【介紹實(shí)驗(yàn)器材】鉤碼、細(xì)線、塑料片你打算運(yùn)用什么方法進(jìn)行探究？說明：實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象是塑料片，為了忽略其重力的影響，塑料片要輕。師生討論后，歸納方案。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：【友情小提示】在下面各實(shí)驗(yàn)中觀察并記錄塑料片將是否保持平衡，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，兩個(gè)拉力有何關(guān)系，在什么條件下會(huì)保持平衡狀態(tài)（保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變），說明了什么。【實(shí)驗(yàn)一】?jī)蛇厭觳坏戎氐你^碼；【實(shí)驗(yàn)二】掛等重的鉤碼?！緦?shí)驗(yàn)三】（1）兩邊掛等重鉤碼，將卡片下移，使二力方向并不相反，釋放；（2）待塑料片靜止時(shí)，觀察二力方向?！緦?shí)驗(yàn)四】（1）兩邊掛等重鉤碼，將塑料片旋轉(zhuǎn)一定角度，使二力不在同一條直線上，釋放；（2）待塑料片靜止時(shí)，觀察二力。在表格中記錄現(xiàn)象：【實(shí)驗(yàn)五】請(qǐng)用剪刀從中間剪斷塑料片，觀察它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變，能說明什么？（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)了觀察能力、動(dòng)手能力、合作精神，初步養(yǎng)成學(xué)習(xí)中科學(xué)求實(shí)的態(tài)度。）5.分析論證：【歸納總結(jié)】二力平衡的條件①作用在同一個(gè)物體上，②力的大小相等，③方向相反，④并且在一條直線上?！竞?jiǎn)記】：同體、等大、反向、共線。【反饋練習(xí)】1．F1與F2是平衡力的是()2．靜止在水平桌面上的書，受到的平衡力是()A.書的重力和書對(duì)桌子的壓力B.書對(duì)桌子的壓力和桌子的重力C.書的重力和桌子對(duì)書的支持力D.書對(duì)桌子的壓力和桌子對(duì)書的支持力認(rèn)知什么是二力平衡。猜想二力平衡的條件：1.大小相等2.方向相反3.在同一直線上交流：控制變量法。小組交流合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并展示交流。小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)，在表格中記錄現(xiàn)象：掛不等重的鉤碼，塑料片不能保持平衡，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，兩個(gè)拉力不相等；掛等重的鉤碼，塑料片不能保持平衡，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，兩個(gè)拉力相等。交流總結(jié)：二力平衡時(shí)，兩個(gè)力的大小必須相等。塑料片不能保持平衡，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。交流總結(jié)：要使兩個(gè)力相互平衡，兩個(gè)力的方向必須相反。塑料片不能保持平衡，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。交流總結(jié)：要使兩個(gè)力相互平衡，這兩個(gè)力作用在同一條直線上。塑料片運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，交流總結(jié)：研究二力平衡時(shí)，二力必須作用在同一物體上。學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)表格分析論證，歸納總結(jié)，回答。學(xué)以致用：運(yùn)用二力平衡的條件解決問題。此題也是學(xué)生的易錯(cuò)題。首先判斷兩個(gè)力的受力物體是否是同一物體，再利用其它條件進(jìn)行判斷。（三）二力平衡應(yīng)用【解決問題、合作研討】1．根據(jù)物體的狀態(tài)分析受力情況【典例剖析】跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速直線下降，如果已知人和傘所受的總重力是1000N，你能說出人和傘所受阻力的大小和方向嗎?方法點(diǎn)撥：明確研究對(duì)象→分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)→進(jìn)行受力分析→根據(jù)二力平衡條件解題?！靖櫨毩?xí)、突破易錯(cuò)點(diǎn)】某同學(xué)用F=10N的水平推力沒有推動(dòng)一張課桌，則課桌受到的阻力多大？突破易錯(cuò)點(diǎn)：通過利用二力平衡分析解答，破除推力小于阻力的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。2．根據(jù)物體的受力情況分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【典例剖析】汽車沿直線行駛時(shí)受到的牽引力為F，受到的阻力為f。(1)當(dāng)F＞f時(shí)，汽車做什么樣的運(yùn)動(dòng)？(2)當(dāng)F=f時(shí)，汽車做什么樣的運(yùn)動(dòng)？(3)當(dāng)F＜f時(shí)，汽車做什么樣的運(yùn)動(dòng)？解答、展示：人和傘作勻速直線運(yùn)動(dòng)→受到平衡力→二力大小相等、方向相反。解答展示：課桌靜止→受到平衡力→f=F=10N交流討論：（1）不平衡，汽車做加速直線運(yùn)動(dòng)；（2）二力平衡，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）不平衡，汽車做減速直線運(yùn)動(dòng)。（四）拓展延伸1．平衡力與相互作用力的比較2．歸納總結(jié)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系【比一比】平衡力和相互作用力的有何異同點(diǎn)？【小結(jié)】相同點(diǎn)：兩者都是大小相等、方向相反、在同一直線上；不同點(diǎn)：平衡力的受力物體是同一個(gè)物體，而相互作用力是兩個(gè)物體?！鞠胂胱h議】請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合牛頓第一定律和二力平衡的知識(shí)，想想力和運(yùn)動(dòng)之間有什么樣的關(guān)系呢？【歸納總結(jié)】1、力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；2、物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持；3、物體靜止或勻速不受力或受平衡力4、物體受平衡力靜止或勻速直線5、物體受非平衡力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變6、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，一定有力作用在物體上，并且是不平衡的力；7、有力作用在物體上，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一定改變。【反饋練習(xí)】用一根細(xì)線拴一塊橡皮，在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則橡皮在運(yùn)動(dòng)過程中（）A.橡皮受平衡力作用B.橡皮的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有發(fā)生改變C.橡皮的運(yùn)動(dòng)方向在不斷改變，受到的是非平衡力D.橡皮保持勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樗袘T性交流討論：對(duì)比二力平衡和相互作用力在力的三要素方面的比較。（設(shè)計(jì)意圖：加深對(duì)二者的理解。避免出現(xiàn)混淆。）交流討論，回答。（設(shè)計(jì)意圖：提升對(duì)運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系的理解。）解答：圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，一定有力作用在物體上，并且是不平衡的力，答案：C三、課堂小結(jié)：回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容本節(jié)課你有哪些收獲？還有哪些疑惑?學(xué)生討論梳理知識(shí)，交流收獲和疑惑。四、課堂檢測(cè)教師巡視、講評(píng)學(xué)以致用完成檢測(cè)題、解答見附件1五、布置作業(yè)出示思考題題目見附件2課后完成【板書設(shè)計(jì)】第二節(jié)二力平衡一、力的平衡：1、物體在受幾個(gè)力作用時(shí)，如果幾個(gè)力的作用效果相互抵消，使物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說這幾個(gè)力平衡。2、靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫做“平衡狀態(tài)”。二、探究：二力平衡的條件作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡。三、二力平衡的應(yīng)用1、物體處于平衡狀態(tài)→受平衡力2、物體受平衡力→處于平衡狀態(tài)【教學(xué)反思】一、教案的“亮點(diǎn)”1、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)具有創(chuàng)新性，用輕質(zhì)紙片替代小車在木板上滑行，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)減小了摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響，不僅可以直接研究?jī)蓚€(gè)力之間的關(guān)系，而且將演示板掛在黑板上，增加實(shí)驗(yàn)的直觀性和可視性。2、環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，教學(xué)設(shè)計(jì)有利于學(xué)生參與知識(shí)形成的全過程，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我建構(gòu)。習(xí)題設(shè)計(jì)有層次、針對(duì)性強(qiáng)，能提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知。3、關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，注重培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。二、教學(xué)中易出現(xiàn)的問題1、二力平衡的探究實(shí)驗(yàn)不要放任自由，這樣學(xué)生往往無從下手或?qū)W生只是喜歡擺弄實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)于實(shí)驗(yàn)做好運(yùn)動(dòng)。2、學(xué)生容易忽視二力平衡條件之一“作用同一物體上”，為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)這一知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了用剪刀剪開塑料片這一實(shí)驗(yàn)。3、不要忽略對(duì)知識(shí)的運(yùn)用，要精心設(shè)計(jì)習(xí)題。附件1【課堂檢測(cè)】1、一輛重為1.5×104N的小汽車，當(dāng)它以60km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)受到的牽引力為2000N，那么汽車受到的阻力為N。汽車在水平地面上靜止受到支持力是2、下圖中的A、B、C、D分別是用照相機(jī)拍攝（每0.1s拍攝一次）的小球在四種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的照片，其中小球受到平衡力作用是（）3、用電線掛在天花板上的電燈，靜止時(shí)受到的力是一對(duì)平衡力的是（）A．天花板對(duì)電線的拉力和電線對(duì)天花板的拉力B．電燈對(duì)電線的拉力和電線對(duì)電燈的拉力C．電線對(duì)電燈的拉力和電燈受到的重力D．電燈對(duì)電線的拉力和電燈受到的重力4、如右圖所示，用水平力推靜止在水平地面上的大木箱，沒有推動(dòng)。這時(shí)，木箱受到的（）A．推力小于摩擦力B．推力和摩擦力大小一定相等C．推力一定小于重力D．推力和摩擦力方向相同5、如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)小華將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩對(duì)角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向，并通過調(diào)整來改變拉力的大小。(2)當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，松手后小卡片(選填“能”或“不能”)平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究。(3)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是：。(4)在探究同一問題時(shí)，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)比小明的實(shí)驗(yàn)好。其主要原因是。A．減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響B(tài)．小卡片比較容易獲取C．容易讓小卡片在水平方向上保持平衡D．小卡片容易扭轉(zhuǎn)附件2【作業(yè)思考題】1、如圖所示，無風(fēng)時(shí)，站在地面上的小螞蟻驕傲地托著果實(shí)．對(duì)于該靜止的果實(shí)，下列說法正確的是（）A．果實(shí)受到重力和螞蟻的支持力作用，這是一對(duì)平衡力B．果實(shí)受到重力和螞蟻的支持力作用，這是一對(duì)相互作用力C．螞蟻對(duì)果實(shí)的支持力小于果實(shí)受到的重力D．螞蟻對(duì)果實(shí)支持力大于果實(shí)受到的重力2、如圖所示，在平直的馬路上