初中物理人教版八年级下册8.2 二力平衡教案

二力平衡

        ——新授课

★整体设计说明★

本课注重生活实际是“牛顿第一定律”的深入同时较好的渗透了“力与运动”的关系通过复习“牛顿第一定律”和“相互作用力”展示生活现象再设计实验探究“二力平衡”的条件这样不但充分体现的物理源于生活而用于生活的特点而且还能很好吸引住学生的注意力教学目标也自然能达到了

★教材分析★

本课安排在学习《牛顿第一定律》之后学习《摩擦力》之前

一、教材的地位和作用

1．本节课是在学习了牛顿第一定律和惯性之后对力的平衡进行研究包括其定义和探究二力平衡的条件

2．这一节内容是对牛顿第一定律进一步的诠释（不受力和受平衡力）也为后面学习摩擦力、压强和浮力奠定了重要的基础二力平衡或说力的平衡是分析力学问题不可缺少的理论和方法所以本节课是整个九年级的重点

3．科学探究是初中物理教学的重要内容它一种以问题为载体、以主动探究为特征的学习活动是学生在教师的指导下在学习中自主地发现问题、探究问题、获得结论的过程本节还安排了《探究二力平衡的条件》让学生在自我探究过程中培养学生创造性思维的能力激发学生的探究意识有利于充分发挥学生的主体作用挖掘学生的潜能,培养其创造思维能力本探究还为学生提供了一种研究问题的新方法即：忽略次要因素抓住主要因素

★教法建议★

本课有三个内容：平衡状态；二力平衡的条件；二力平衡的应用一些学生对“牛顿第一定律”中的“物体不受力”的理解停留在死记硬背且不能够运用该定律来解决碰到的问题对物体的运动状态而言物体“受平衡力”与物体“不受力（合力为0）”是等效的从而加深对“力与运动”的理解所以本节课教师要根据学校的条件灵活设计实验让学生在动手实践中掌握探究过程体现了教师的指导作用学生的主导作用培养学生在复杂情形下通过分类的方法使思路清晰起来并逐步总结出规律的能力

★学情分析★

学生已经有了初步的画力的示意图的能力了解了“牛顿第一定律”知道力是改变物体运动状态的原因但对物体受力时物体的运动状态是否改变及如何改变并不清楚；同时对一些比较陌生的物体情境下的物体受力分析还很模糊本节课培养学生根据物体所处的状态来进行受力分析突破相关的疑点

★学法引导★

放手让学生动手做实验认真观察同时深入思考然后小组同学之间相互讨论交流归纳总结这样来学习既满足了学生的好奇心也锻炼了动手能力、沟通能力自然也加深了对内容的理解

★三维目标★

1．知识与技能

（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力的叫平衡力最简单的平衡情况是二力平衡

（3）理解二力平衡条件

（4）能利用平衡条件解决简单的平衡问题

2．过程和方法

（1）通过实验探究二力平衡的条件培养学生的概括能力；通过二力平衡的条件的应用培养学生应用物理规律解决实际问题的能力

（2）学法指导：研究物理问题常从最简单的事物入手逐渐对复杂事物进行研究本节是从多力平衡中最简单的二力平衡入手进行研究

3．情感、态度与价值观

（1）具有对科学的求知欲乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识

（2）通过探究与交流使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望认识交流合作的重要性有主动与他人合作的精神

★重点难点★

重点：（1）二力平衡条件；（2）根据平衡状态分析物体的受力情况

难点：区分“二力平衡”与“相互作用力”

★课时安排★

1课时

★教学过程★

一、新课引入（约3分钟）

情景创设：（静止在桌面上的花瓶正在匀速起吊的物体正在匀速直线前进的汽车等）

教师：刚才我们所看到画面里的物体的运动有些什么特点？

学生：保持静止状态或在做匀速直线运动状态

教师：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

教师：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？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？

学生小组讨论、举例

教师从同学们举例中选出两个实例：

①静止在桌面上的花瓶受到重力和支持力的作用而保持静止

②正在马路上作匀速直线运动的汽车

请2名同学上台画出上述两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

【设计意图】课始通过对上节课内容的回顾提出新的问题引发学生的思考通过学生讨论相互启发引出本课课题

二、新课讲解

1．平衡状态与二力平衡（约2分钟）

教师：如果物体受到力作用的时候也能够保持静止状态或匀速直线运动状态我们称之为“平衡状态”物体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如果物体只受两个力的作用使物体处于平衡状态这就是二力平衡

2．探究二力平衡的条件（约20分钟）

实验设计讨论：

（1）需要选什么器材？

（2）如何改变小车两端拉力的大小？

（3）如何改变小车两端拉力的方向？

（4）如何根据小车的状态来判断“二力平衡”？

（5）表格设计

引导学生分组讨论：

（1）小车、钩码等；

（2）通过改变钩码的数量来改变两端拉力的大小；

（3）通过扭转小车改变拉力的方向；

（4）当小车处理静止状态时则认为这两个力平衡了

（5）表格设计：

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

实验过程：学生分别用手使小车静止在桌面上先后改变钩码的个数放手后请同学观察小车是否还静止不动？若运动小车向哪个方向运动？

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）

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

实验过程：将小车扭转一定的角度后拉力的方向发生改变了且不在同一直线上观察小车的运动状况并注意两根绵线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）

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方向相反且作用在同一条直线上

综合讨论：

教师：作用在同一个物体上的两个力需要满足哪些条件就是二力平衡了呢？

学生：作用在同一个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二力才能平衡

教师：本实验中对该装置有没有要改进的地方？请同学们讨论一下实验方案

学生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

可以用硬纸片代替小车来进行实验如下图：

【设计意图】通过实验探究小组合作实验、讨论交流总结得出“二力平衡”的条件注重知识的生成过程

教师：力的作用是相互的“作用力与反作用力”的关系与“二力平衡”有哪些异同点？

学生：

3．二力平衡的应用

教师：受两个力的物体如果处于静止状态或匀速直线运动状态则这两个力有什么特点？

学生：这两个力是一对平衡力这个物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上

教师：如果两个力为平衡力则物体的运动状态会发生改变吗？“力一定会改变物体的运动状态”这句话对吗？

学生：受平衡力作用的物体运动状态不会发生改变物体一定处于静止状态或匀速直线运动状态；所以物体受到了力的作用它的运动状态不一定会发生改变

教师：二力平衡条件对我们有什么用处？你可以利用这些知识解决哪些问题？

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

【设计意图】通过提出需求引导学生讨论“二力平衡”的应用加深对“力与运动”的理解

三、课堂小结（约2分钟）

让学生归纳这节课学到的知识

四、课堂例题（约5分钟）投影

1．一辆重为1.5×104N的小汽车当它以60km/h的速度在水平路面上匀速行驶时受到牵引力为2000N那么汽车受到的阻力为     N；当它停在水平路面上时它受到的支持力为       N

2．在“探究二力平衡条件”的活动中主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的如下图所示是可供选择的两种探究方案

（1）图A的探究方案中研究对象是小卡片图B的探究方案中研究对象是　　　　　　　；

（2）小光选择了图A所示的探究方案他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后就在两线端挂上钩码这是用于探究两个力的　　　和　　　对物体平衡的影响；

（3）探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度然后再松手这样做的目的是用于探究不在　　　　　上的两个力对物体平衡的影响

（4）两个探究方案相比较你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些？为什么？　　

两道例题让学生快速思考回答老师做适当点评

五、达标测试（约10分钟）学案

让学生在规定时间内单独完成达标测试的8道题对学生错误的题目进行讲解

六、布置作业（约1分钟）

【设计意图】通过学生自己总结和归纳以及达标测试演练、课后作业等方式是运用不同的手段来考核评价学生这节课所学的知识技能与思想方法的掌握情况

★板书设计★

一、平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态

二、二力平衡

1．作用在同一物体上的两个力如果大小相等、方向相反且作用在同一条直线上则这两个力相互平衡

记忆：同体、等值、反向、共线

2．二力平衡与相互作用力的主要区别：是否同体

三、二力平衡的应用

★教学反思★

本节课通过观看视频、演示实验和学生分组实验把要研究的物理现象生动地展现在学生的面前使学生通过平常熟知的生活现象了解其背后的物理规律使其感到惊奇产生疑问引起思维激发兴趣为了化解本节课的难点突出重点在教学过程中设计学生实验让学生经历“提出问题──实验探究──交流评估”这一个性化的过程去主动突破教学重难点通过与“相互作用力”的对比剖析易错点使学生“不仅知其然而且知所以然”