初中物理沪科版八年级全册第三节 力的平衡教案设计

第3节　力的平衡

教学目标

【知识与技能】

1．知道什么是二力平衡及二力平衡的条件．

2．知道物体在平衡力作用下保持匀速直线运动状态或静止状态．

3．进一步理解力是改变物体运动状态的原因．

【过程与方法】

1．通过实例了解、认识二力的平衡．

2．探究二力平衡的条件．

【情感、态度与价值观】

通过二力平衡条件的实验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．

重点难点

【重点】

知道二力平衡的条件，并能解释物理问题．

【难点】

二力平衡的探究及其应用．

教学过程

知识点一　二力平衡

【自主学习】

阅读课本P135－136，完成以下问题；

1．物体在不受外力作用或者受到几个力但能保持静止状态或匀速直线运动状态时，物体所处的状态叫做平衡状态.

2．如果物体在两个力的作用下能保持静止或匀速直线运动状态，这两个力就互称为平衡力.

【合作探究】

演示一　二力平衡

观察下列情形，回答问题．

僵持的“人象大战”

匀速下降的跳伞运动员

1．僵持的“人象大战”中，为什么受到了力的绳子还能保持静止状态？

答：绳子受到大象的拉力及众人拉力的合力，它们是平衡力，作用效果相互抵消，所以绳子能保持静止状态．

2．跳伞运动员在空中为什么能匀速下降？

答：跳伞运动员和降落伞作为整体受到的重力和空气阻力是一对平衡力，所以能够匀速下降．

3．你还能举出生活中的平衡状态的例子吗？

答：杯子受到重力和桌面的支持力，静止不动；汽车在高速公路上受到的力是平衡力，所以能够保持匀速直线运动．

【教师点拨】

二力平衡是最简单的平衡状态．物体的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态.

知识点二　二力平衡的条件

【自主学习】

阅读课本P136－138，完成以下问题：

二力平衡的条件是：同时作用在一个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.

【合作探究】

演示二　二力平衡条件

二力平衡的实验装置

如图所示的实验装置，两盘装有质量相同的砝码，纸板M水平方向上受到两个力F1与F2的作用．

1．提出问题：二力平衡与什么有关？

2．猜想与假设：与受到的两个力的大小、方向有关．

3．实验步骤：(1)保持两个力在同一直线上，在两托盘里放置的砝码质量不相等，有什么现象？

答：纸板滑向砝码质量大的一边．

(2)保持两个力在同一直线上，在两托盘里放置的砝码质量相等，有什么现象，此时纸板受力情况如何？

答：纸板M将保持平衡．纸板所受力大小相等，方向相反．纸板所受合力为零．

(3)保持两托盘中砝码质量相等，把纸板水平扭转一个角度后释放，又会有什么现象，此时纸板受力情况如何？

答：把纸板扭转一个角度后，纸板受的两个力大小相等，不在一条直线上；再释放纸板，纸板会转动，最后静止，此时所受两个力大小相等，方向相反．

4．探究分析：实验中控制影响实验的其他因素，只改变一个变量，这种实验方法叫做控制变量法，利于我们分别探究各个变量的影响情况．

5．探究归纳：由实验探究可知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、作用在同一直线上．

演示三　受力示意图

静止的杯子

1．如图所示是静止在水平桌面上的杯子，请画出杯子的受力示意图．

答：

2．如果杯子所受重力为5 N，你能判断出桌面对它的支持力是多大吗？

答：如果杯子受5 N的重力，此时处在二力平衡状态，那么根据二力平衡的条件判断，杯子所受支持力应与重力相等，为5 N.

交流思考　平衡力和相互作用力的区别

1．请举出生活中的二力平衡的例子．

答：桌子上的书本受到重力和支持力平衡、人在匀速下降的电梯中受到重力和电梯的支持力平衡、挂在衣架上的衣服受到重力及衣架的拉力而平衡、弹簧测力计测量物重……

2．想一想，平衡力和相互作用力有什么相同，有什么不同？

答：平衡力和相互作用力的相同点和不同点如下表所示.

【教师点拨】

1．二力平衡的条件可简记为：同体、等大、反向、共线.

2．判断两个力是不是一对平衡力，先判它们是否作用在同一物体上.

3．解读二力平衡

【跟进训练】

1．下列物体中，受到平衡力作用的是(　D　)

A．正从地面腾空而起的火箭

B．竖直向上抛出的石子

C．沿光滑斜坡越滚越快的小球

D．在水平直路上匀速行驶的汽车

2．放在水平桌面上的木块处于静止状态，下列各对力中是平衡力的是(　C　)

A．木块的重力和木块对桌面的压力

B．木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力

C．木块的重力和桌面对木块的支持力

D．木块的重力和木块对地球的吸引力

3．起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是6 000 N．若起重机吊着这个物体以2 m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是(　B　)

A．12 000 N　 B．6 000 N

C．3 000 N　 D．无法判定

4．跳伞运动员及所携带物品总重力为800 N，从高空竖直下落过程中，开始阶段速度越来越大，则此时他所受空气阻力小于800  N；后来匀速下落，匀速下落时所受的空气阻力等于800 N．(均选填“大于”“小于”或“等于”)

课堂小结

1．平衡状态：静止、匀速直线运动状态

2．二力平衡条件：同体、等大、反向、共线

3．二力平衡条件的应用

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．