初中浙教版第5节 二力平衡的条件教学设计及反思

二力平衡的条件

教材对日常生活中非常熟悉的两幅图片进行受力分析和运动状态的讨论引入，以生活素材为基础，体现从生活走向科学，来激发了学生的学习兴趣。让学生亲身体验探究过程，通过实验操作和对比观察让他们在观察、解决问题的过程中，理解二力平衡的条件，实现知识的自我建构，并从中体验科学探究的乐趣。本节包括力的平衡的概念、二力平衡的条件和应用二力平衡的知识分析问题。

一、学情分析

　　力与我们的生活密切相关，学生在日常生活中也已经积累了一定的经验，但二力平衡比较抽象，学生在理解时有一定的困难。对这个年龄段的学生的学习，可以通过实验操作、合作交流、自我发现来实现知识的建构，因此，在教学过程中要充分利用学生的兴趣、特点，通过学生自己进行具体的实验作为知识的载体，激发和培养他们的学习兴趣和创造力。教学时可以从生活中的静止和匀速运动现象提出了牛顿第一定律所没有解决的问题：物体受外力作用时，也能保持静止或匀速直线运动状态。从而建立了平衡状态、平衡力的概念；并进一步指出最简单的受外力平衡的情况是二力平衡,随后通过实验分析总结出二力平衡的条件。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。

　　二力平衡的条件是本章教学的重点，本节的重点是研究总结物体平衡的规律，规律教学应首先通过观察提出问题，然后通过实验研究问题，再对实验结果概括、总结得出规律。因此做好实验是本节课的重点和关键。

二、教学目标

1．知识与技能：知道二力平衡的意义，能说出二力平衡时，物体可能处于静止状态，也可

能处于匀速直线运动状态。能说明二力平衡的条件以及物体运动状态变化的原因。会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。

2．过程与方法：通过实验培养学生的观察能力，认真观察什么是力的平衡及物体受到两个力作用时的平衡；观察物体受两力平衡时力的特点。通过观察实验引导学生分析归纳物体平衡所需满足的条件。运用二力平衡条件解释物理现象时，往往同时要用到相互作用力的知识，在表达过程中发展学生的逻辑思维能力。

3．情感、态度、价值观：二力平衡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，对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风；学会与人合作，培养学生善于观察，敢于发言的品质；培养学生的发散思维和创造能力。

三、教学设计

　　（一）引入新课

情景创设：（播放课件：静止在马路上的汽车，正在匀速起吊的物体，正在匀速直线前进的火车等画面）

提问：刚才我们所看到画面里的物体的运动有些什么特点？

学生回答：保持静止状态或在做匀速直线运动状态。

提问：他们为什么会保持静止状态或做匀速直线运动状态呢？回顾复习牛顿第一定律的内容。

学生回答。

提问：既然物体在不受外力作用时，要保持静止状态或匀速直线运动状态，那么，我们能不能说保持静止状态或匀速直线运动状态的物体就不受外力的作用呢？

议一议：物体保持静止状态或匀速直线运动状态是否受力的作用。

提问：生活中有没有受到两个力的作用且又能保持静止状态的物体呢？有没有受到两个力的作用匀速上升的物体呢？或者一个物体受到多个力的作用也能保持静止或匀速直线运动状态呢？

议一议：学生小组讨论、举例。

教师从同学们举例中选出三个实例：

① 静止悬挂的电灯，受到重力和绳子拉力保持静止。

②静止在桌面上的茶杯受到重力和支持力静止。

③正在马路上作匀速直线运动的拖车。

做一做：请3名同学上台画出上述三例中物体的受力示意图。

实验证明：物体在受到外力作用的时候，也能够保持静止状态或匀速直线运动状态。

（二）新课教学

教师：如果物体受到两个外力作用的时候，也能够保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是二力平衡。

分析：茶杯受到了重力G与支持力F属于二力平衡，电灯受到了拉力F与重力G是二力平衡。

议一议：正在马路上作匀速直线运动的汽车受到几对二力平衡。

提问：是不是只要物体受到两个力的作用就能够保持静止或匀速直线运动状态呢？哪它需要些什么条件呢？

做一做：探究——二力平衡的条件

教师前期准备：实验器材、活动记录单。

活动一：研究在改变物体受力大小的情况下，物体在水平方向上的运动状态。

做一做：学生合作完成甲、乙、丙三个实验。

实验过程：学生分别用手使塑料片静止在桌面上，先后改变钩码的个数，放手后，请同学观察塑料片是否还静止不动？若运动，塑料片向哪个方向运动？

学生边做实验，边填写实验记录单。（内容包括：实验现象、得到结论）

议一议：学生汇报观察到的实验现象和所得到的结论。

师生互动：分析二力平衡的条件——两个力的大小关系。

得到结论：要使两个力相互平衡，两个力的大小必须相等。

活动二：研究在改变物体受力方向的情况下，物体的运动状态。

做一做：学生合作完成下面两个实验。

实验过程：步骤一：先在塑料片的两端分别挂上等质量的钩码，使塑料片静止在塑料板上，观察塑料片的运动状况，步骤二：然后将塑料片往下拉，观察塑料片的运动状况，对照分析实验现象。

学生边做实验，边填写实验记录单。（内容包括：实验现象、得到结论）

议一议：学生汇报观察到的实验现象和所得到的结论。

师生互动：分析二力平衡的条件——两个力的方向关系。

得到结论：要使两个力相互平衡，两个力的方向必须相反。

活动三：研究物体受到二力方向相反，但不在同一条直线上时，物体的运动状态。

做一做：先在塑料片的两端分别挂上等质量的钩码，使塑料片静止在塑料板上，然后将塑料片的两条细绳相互平行，方向相反，但不在同一直线上，放开塑料片，观察塑料片的运动状况，并注意绳子最后在不在同一条直线上。

学生边做实验，边填写实验记录单。（内容包括：实验现象、得到结论）

议一议：学生汇报观察到的实验现象和所得到的结论。

师生互动：分析二力平衡的条件——两个力是否需要作用在同一条直线上。

得到结论：要使两个力相互平衡，两个力必须作用在同一条直线上。

活动四：研究二力平衡是否需要作用在同一个物体上。

提问：哪么是否只要满足这几个条件就是二力平衡了呢？

议一议：二力平衡还需要其它条件吗？

师生互动：二力平衡还需要的条件是在同一个物体上。

提问：你们能不能根据桌面上提供的实验器材和刚才的实验操作自行设计一个探究实验呢？请同学们讨论一下实验方案。

议一议：小组讨论设计实验方案。

汇报交流：开展探究活动的实验方案。

教师对学生汇报的实验方案进行点评，并从中选出一个最佳方案。

做一做：将两块塑料片分别用一个铁丝弯的钩子钩在上面，再用细绳连接两块塑料片，观察泡沫塑料片是否运动，剪断细绳后，再观察泡沫塑料片发生的现象，并分析原因。

学生边做实验，边填写实验记录单。（内容包括：实验现象、得到结论）

议一议：学生汇报观察到的实验现象和所得到的结论。

师生互动：分析二力平衡的条件——两个力是否需要作用在同一个物体上。

得到结论：要使两个力相互平衡，两个力必须作用在同一个物体上。

    提问：通过刚才的实验我们了解到了二力平衡需要哪些条件呢？

结论：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上，则这两个力就相互平衡。

1．当物体受到二力平衡时，就能保持静止或匀速直线运动。

2．二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。

提问：你能够举出现实生活中的一些二力平衡的事例吗？

学生回答。

议一议：二力平衡条件对我们有什么用处。

拓展：当物体受两个力作用时，在什么情况下，物体的运动状态会发生改变？并举例说明。

学生合作讨论，并回答交流。

归纳：只要改变其中一个力的大小、改变其中一个力的方向、让二力不是作用在同一条直线上或作用在同一个物体上，就能改变物体的运动状态。

四、评价与反馈     

1．作用在同一物体上的二力平衡条件有（1）               ；（2）             ； 

（3）               。

2．起重机的钢丝绳吊着重物，比较重物受力：重物匀速上升时，拉力______重力；重物匀速下降时，拉力______重力。（填“大于”、“小于”或“等于”）

3．举重运动员举起杠铃不动时，对杠铃来说，属于二力平衡的是             （      ）

A．人对杠铃的支持力和杠铃对人的压力      B．地面对人的支持力和杠铃对人的压力

C．杠铃所受的重力和人对杠铃的支持力      D．人所受的重力和地面对人的支持力

4．一个物体受二力平衡的作用，做匀速直线运动，如果这两个力都同时消失，那么这个物体的运动情况是   （    ）              

A．逐渐停下来　　　　　　　　　     B．保持原匀速直线运动状态

C．静止状态或匀速直线运动状态　　   D．以上说法都不对

5．将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是                        （      ）

  A．F<G         B.F=G          C.G<F<2G         D.F=2G

6.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

7．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

五、拓展资料

为什么走钢丝要摆动双臂

    走钢丝是我国具有悠久历史的杂技节目之一。看过这个节目的人，都会赞叹表演者的精湛技艺。

杂技演员踩在细细的钢丝上，可谓毫无“立足之地”，但他们却能在钢丝上如入平地，灵活地表演出各种惊险和优美的动作，不时赢得观众们一阵阵掌声。杂技演员走钢丝时，为什么不会摔下来呢？我们知道，不管什么物体，如果要保持平衡，物体的重力作用线（通过重心的竖直线），必须通过支面（物体与支持着他的物体的接触面），如果重力作用线不通过支面，物体就要倒下。

根据物体平衡的条件，这就要求走钢丝的演员，始终使自己身体的重力作用线通过支面——钢丝。由于钢丝很细，对人的支面极小，一般人很难让身体的重力作用线恰好落在钢丝上，随时会倒。杂技演员走钢丝时，伸开双臂，左右摆动，是为了调节身体的重心，将身体的重力作用线调整到钢丝上,使身体重新恢复平衡。平时，我们也有这样的感受：当身体晃动即将倒下时，我们也会立即摆动双臂，使身体重新站稳。这时，我们也是靠摆动双臂来调节身体平衡。

有的杂技演员在表演走钢丝时，手里还拿着一根长长的竹竿，或者是花伞等其他东西。你可千万别以为这些东西是表演者多余的负担，恰恰相反，这些是表演者平衡身体的工具，它们起到了延长手臂的作用。