物理八年级下册8.2 二力平衡教学设计及反思

第2节　二力平衡

教学目标

【知识与技能】

1.知道力的平衡及二力平衡的条件。

2.会应用二力平衡的条件分析解决简单的问题。

【过程与方法】

1.通过实验探究引导学生总结出二力平衡的条件。

2.通过实验、观察、讨论等学习活动解决一些生活中的问题。

【情感·态度·价值观】

二力平衡的条件是从实验中总结出来的,在教学过程中应注意培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想、对待问题实事求是的科学态度和严谨的科学作风。

教学重难点

【教学重点】

二力平衡的条件。

【教学难点】

二力平衡的条件及其应用。

教学过程

一、新课导入

中国的杂技艺术历史悠久,源远流长,是中华民族珍贵的文化遗产。如图所示的高难度表演,演员倒立在层层叠加的板凳上,你知道他们是如何保持平衡的吗?

二、教学步骤

探究点1　平衡力和平衡状态

[阅读课本]P20“我们周围的物体……处于平衡状态。”

[思考]停在树上的小鸟受到几个力的作用?

[提示]小鸟受到树枝的支持力和重力的作用,保持静止状态。

[思考]放在桌面上的茶杯受到了几个力的作用?

[提示]受到了重力和桌面的支持力的作用,保持静止状态。

[思考]跳伞运动员匀速下降时受到几个力的作用?

[提示]运动员和降落伞受到空气的阻力和重力的作用,做匀速直线运动。

[思考]在平直轨道上匀速运动的小车受到了几个力的作用?

[提示]小车受到了牵引力和摩擦力的作用,做匀速直线运动。

[思考]牛顿第一定律的内容是什么?

[提示]一切物体在不受外力时,总保持做匀速直线运动或静止状态。

[思考]物体不受力的作用时,它的运动状态保持不变,物体受到了力的作用,运动状态为什么还能保持不变呢?

[提示]由于物体所受力的作用效果相互抵消,所以物体能保持静止或匀速直线运动状态。

[思考]物体受力作用时满足什么条件才能保持平衡?

[提示]两个力的作用效果相互抵消,实质上就是两个力的合力为零。

[思考]什么叫平衡状态?

[归纳提升]物体受到几个力作用时,如果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,物体处于平衡状态。

探究点2　二力平衡的条件

[阅读课本]P20“二力平衡的条件”

[思考]观察课本图8.2⁃2,分析桌面上的小车的受力情况?

[提示]竖直方向受重力和支持力;水平方向上受两根绳的拉力。

[思考]实验要探究的是哪两个力的关系?

[提示]小车在水平方向上运动,探究的是小车在水平方向上的受力情况。

[思考]装有支架的木板上固定的两个定滑轮有什么作用?

[提示]定滑轮可以改变拉力的方向。

[思考]在两端的小托盘里加砝码有什么作用?

[提示]改变托盘里砝码的质量,从而改变对小车拉力的大小。

[思考]在两端小托盘里添加质量相等的砝码,小车能静止吗?这说明了什么?

[提示]当两端小托盘里的砝码质量相等时,小车才能保持静止,说明二力平衡的条件是两个力的大小相等、方向相反。

[思考]将小车在桌面上扭转一个角度释放,小车会怎样运动呢?

[提示]转动后,两个拉力的方向不在同一直线上。松手后,小车立即转动回原位置,说明二力平衡的条件之一是作用在同一直线上。

[思考]如果在桌面上放两辆小车,将左、右两端的线各拉住一辆小车,小车还能保持静止吗?

[提示]小车不能保持静止,一辆向左运动,一辆向右运动,说明二力平衡的条件之一是作用在同一物体上。

[归纳提升]二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,必须大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。

[思考]实验时,我们为什么选择小车,而不是木块?小车的质量大小对实验结果有影响吗?

[提示]小车和桌面间有摩擦力,对实验结果有影响,不用木块是因为压力相同时,滚动摩擦远小于滑动摩擦,同时为了减小压力,需选择质量小的小车。

[思考]如图所示的设计也可探究“二力平衡的条件”,相比之下,这个实验的最大优点是什么?

[提示]硬纸片不和任何物体接触,消除了摩擦力对实验结果的影响。

[思考]利用这套器材,如果要验证二力平衡时的两个力在同一直线上,该怎么操作?

[提示]将硬纸片扭转一个角度,观察纸片的运动情况。

[思考]如果要验证二力平衡时两个力作用在同一物体上该怎么操作?

[提示]用剪刀将硬纸片从中间剪开,观察硬纸片的运动情况。

[思考]利用这套器材,探究二力平衡的条件,最大的不足是什么?实验是如何减小这一影响因素的?

[提示]硬纸片自身的重力对实验结果有影响,实验时一般选择质量小的纸片当作实验器材。

[思考]物体保持静止或匀速直线运动状态时,一定不受力的作用吗?

[提示]当物体受到平衡力时,做匀速直线运动或处于静止状态。

探究点3　二力平衡条件的应用

[阅读课本]P21“二力平衡条件的应用”

[思考]在平直公路上匀速行驶的汽车,受到的牵引力和摩擦力有什么关系呢?

[提示]汽车受到力的作用且做匀速直线运动,那么一定是受到了平衡力的作用,即汽车受到的牵引力和摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

[思考]利用弹簧测力计测量物体的重力时,弹簧测力计要保持静止时读数,这是为什么呢?

[提示]静止时,物体受到的重力和弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力,两者的大小相等。

[思考]在“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验中,为什么要水平匀速拉动弹簧测力计?

[提示]木块在水平方向上做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力,两者的大小相等,所以该实验的原理利用了二力平衡的条件。

[思考]通过实例分析,二力平衡条件在现实生活中有哪些作用呢?

[提示]根据二力平衡的条件,已知物体的运动状态可以分析确定物体所受力的大小、方向;已知物体的受力情况,可以判断出物体的运动状态。

三、板书设计

第2节　二力平衡

1.力的平衡

(1)平衡状态

(2)平衡力

2.二力平衡的条件

(1)同体

(2)等值

(3)反向

(4)共线

3.二力平衡条件的应用

教学反思

本节课中二力平衡概念的引入,需注意不愤不启,不悱不发。让学生思考:物体不受力的作用时,总保持原来的运动状态不变,可物体受到两个力的作用时,也保持原来的运动状态不变是为什么?学生深入思考之后,会得出物体受到的两个力相互抵消,即合力为零,从而顺利地引入二力平衡的概念。