7.3 二力平衡（教案）2024-2025学年度-沪科版物理八年级下册.docxVIP

第三节二力平衡

eq\x(物理观念)

1．认识平衡力和平衡状态的概念。

2．知道二力平衡的条件。

3．能从物理学视角观察生活中的二力平衡，并解释相关现象，解决生活中的有关问题。

eq\x(科学思维)

1．根据实验现象，对问题进行研究和分析，推理得出平衡力的特点。

2．能通过学习平衡力与平衡状态的关系，论证物体的运动状态。

3．通过类比平衡力与相互作用力，能分辨具体情境中力的关系。

eq\x(科学探究)

1．能通过观察生活中的现象，提出可能与二力平衡相关的条件。

2．能依据控制变量法，制订探究方案。

3．能根据探究结果，分析总结二力平衡的条件，与同学交流并反思自己的方案中存在的问题。

eq\x(科学态度与责任)

1．明白物理学习是在循序渐进中螺旋上升的，能体会对知识的掌握是不断深入的。培养持之以恒的精神品质。

2．在用二力平衡知识分析解决实际问题的过程中，体会物理与生活的密切联系，培养将所学知识用于生活实际的意识。

3．能欣赏力与平衡之美。

教学重点：二力平衡的物理意义。

教学难点：探究二力平衡的条件及二力平衡的应用。

纸板、两个定滑轮、两个大托盘、多个砝码、细绳、多媒体课件。

播放视频：匀速上升的潜水艇、缓缓降落的降落伞、放在课桌上的书本、吊在天花板下的电灯等(如图)。

思考：这些物体分别做什么运动？它们分别受到哪些力的作用？

探究点一平衡状态

物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态。在生活中物体始终受到外力作用，为何还可以保持平衡状态呢？

讨论：(1)让学生提着书包不动。书包受重力和手对它向上的拉力，为什么书包受两个力作用会保持静止？(2)在平直马路上匀速行驶的汽车，受到牵引力和阻力，为什么在水平方向上汽车受两个力作用会保持匀速直线运动状态？

小组讨论、交流、分析：如果将手松开，书包将落到地上，显然向上的拉力将重力的作用效果抵消了，使书包不至于下落；同样的道理，也可以说阻力将牵引力产生的效果抵消了，使汽车的速度不发生变化。

结论：物体如果在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力就互称为平衡力。物体受平衡力作用时，改变物体运动状态的作用效果相互抵消，因而物体能保持静止或匀速直线运动的平衡状态。

那么物体在两个力的作用下保持平衡状态的条件是什么呢？我们接下来就探讨一下。

探究点二二力平衡的条件

问题：物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗？

举例：放在光滑斜面上的书，受重力和斜面的支持力，但要沿斜面向下滑；电梯受重力和向上的拉力，启动时，速度越来越快。

问题：如果作用在物体上的力只有两个，则这两个力应该满足什么样的条件可以使物体处于平衡状态呢？

学生讨论说出自己的见解。

实验探究：

1．猜想与假设。

让学生猜想在什么条件下二力平衡。(可能与作用力的大小、方向、作用位置等有关)

2．制订实验计划与设计实验。

学生根据桌上所准备的实验装置，如图所示(还有若干质量相等或不等的砝码)，自己设计实验探究二力平衡时，两个力的大小、方向、作用点应该有什么关系呢？

各实验小组交流设计的实验方案，并对自己设计的方案进行修改。

3．进行实验与收集证据。

实验方法：在两边托盘中放质量相等的砝码，使纸板受到大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的力。纸板处于平衡(静止)状态。

改变纸板的受力情况：

①改变其中一边托盘中砝码的质量，使纸板受到的力大小不相等。

②将其中一边托盘中砝码移到另一边，使纸板受到的力方向相同。

③转动纸板，使纸板受到的力不在同一条直线上。

④垂直于纸板受力方向移动纸板，使纸板受到的力不在同一条直线上且方向相同或不相同。

将实验条件和现象记录在下面的表格中。

纸板所受二力情况

纸板运动情况

(静止与否)

大小

方向

是否在一条直线上

4.分析与论证。

引导学生分析，哪些情况下纸板不能保持静止，哪些情况下纸板能保持静止，从而得出结论。

学生归纳总结，得出二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。

5．评估。

可以向学生指出，纸板在水平方向还会受到摩擦阻力，但实验中控制这个阻力很小，与拉力相比可以忽略。

教师总结二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上。八字口诀：同体、等大、反向、共线。

探究点三二力平衡条件的应用

1．根据物体的运动状态判断受力情况。

打开多媒体课件，展示图片。

如图所示，静止在桌面上的杯子所受的重力是5N，则桌面对它的支持力大小是多少？

学生分析：杯子受重力和桌面对它的支持力，处于静止状态，所以杯子所受的重力和桌面对它的支持力是平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件，即大小相等、方向相反，且在一条直线上，所以桌面对杯子的支持力大小是5N。

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