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
本节课的教学设计，首先创设了一系列的情景（演示：静止在桌面上的书、匀速运动的汽车等；播放录像：在平直轨道上匀速行驶的火车、匀速下落的跳伞运动员等），引导学生观察实验或回忆生活中常见的一些实例，从而建立了平衡状态、平衡力、二力平衡的概念。

并在此过程中提出了新的问题：“符合什么条件的两个力才能使物体平衡呢？”随之展开了探究二力平衡条件的学生分组活动，最后通过学生对获取信息的分析、交流、讨论总结出二力平衡的条件，这样就引导学生参与了知识形成的全过程。

在此教学过程中，使学生逐渐领会到提出问题的思路，解决问题的方法。

得出二力平衡条件以后，利用同一直线上二力合成的知识得出物体受到的这两个力的合力为零。

使学生的认识从理论上提高一步，同时初步建立平衡力的合力为零的印象。

再联系具体事例，让学生应用二力平衡条件进行分析，培养学生应用知识解决实际问题的能力。