初中物理北师大版八年级下册五、二力的平衡教案

第5节　二力平衡

教学目标

【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的力叫平衡力，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．

【过程与方法】

1．经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结得出结论．

2．通过认识平衡力和平衡状态关系，进一步体会力与运动的密切关系．

【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】

二力平衡条件．

【难点】

1．探究二力平衡条件的实验过程

2．能利用平衡条件解决简单的平衡问题．

教学过程

知识点一　平衡状态和平衡力

【自主学习】

阅读课本P39，完成以下问题：

1．物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就称这个物体处于平衡状态．

2．处于平衡状态的物体所受的力叫作平衡力．

3．如果物体只受到两个力而处于平衡状态，这种情况叫作二力平衡．

【教师点拨】

理解二力平衡要抓住两点：(1)两个力同时作用在同一个物体上．(2)物体要保持静止或匀速直线运动状态(平衡状态)．

知识点二　二力平衡的条件

【自主学习】

阅读课本P39－41，完成以下问题：

作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，即合力为零．

【合作探究】

演示一　探究二力平衡的条件

按下图所示组装实验装置，实验分析纸板所受拉力关系．

1．提出问题：二力平衡的条件是什么？

2．猜想与假设：可能与两个力的大小、方向、是否在同一直线上、是否作用在同一物体上有关．

3．实验步骤：如图甲所示，取一块硬纸板在相对的顶点附近各开一个小孔，用细线系住，细线的另一端跨过桌边的滑轮各悬挂一个50g的钩码．

(1)此时纸板受到的两个拉力的大小有什么关系？方向有什么关系？纸板能否静止？

答：此时纸板受到的两个拉力的大小相等，方向相反，纸板能保持静止．

(2)把纸板扭转一下，使纸板的一边与桌面平行(如图乙所示)．放手后纸板还能平衡吗？

答：不能继续保持平衡．

(3)在其中一个钩码下端再挂一个50 g的钩码，纸板还能平衡吗？

答：纸板不能继续保持平衡．

4．分析实验结果，总结归纳二力平衡所需的条件是什么？

答：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，即合力为零．

【教师点拨】

1．平衡的两个力的特点可总结为“八个字”：等大、同体、共线、反向．

2．物体受平衡力时，应保持静止状态或匀速直线运动状态，应该理解为：原来静止的物体受平衡力时仍然保持静止；原来运动的物体受平衡力时仍然保持匀速直线运动．

知识点三　二力平衡条件的应用

【自主学习】

阅读课本P40－41，完成以下问题：

1．二力平衡条件的应用有：(1)根据物体处于平衡状态，判断出作用在物体上的力的大小和方向．(2)判断物体的运动状态．

2．放在桌子上静止的花瓶，受到竖直向下的重力和桌面对它竖直向上的支持力，二力平衡．

3．悬挂着的吊灯，受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力，二力平衡．

4．在水平道路上做匀速直线运动的汽车，水平方向受到方向相反的牵引力和阻力，二力平衡；在竖直方向，汽车受到竖直向下的重力和路面对它竖直向上的支持力，二力平衡．

【合作探究】

演示二　找出板状物体的重心

对于形状不规则的板状物体，我们如何找出它的重心呢？

答：如图甲所示是一个用细线悬挂起来的、带有重垂线的挂钩，先用挂钩挂住物体上任意一点A，把物体悬挂起来(如图乙所示)．当物体静止时，根据二力平衡条件可知，绳子的拉力与重力作用在一条直线上，重心一定也在这条直线上，用铅笔在板上沿重垂线画出悬线的延长线AB.换另一点D把物体悬挂起来(如图丙所示)，按照上述方法画出此时悬线的延长线DE.DE与AB交于C点，则这个物体的重心就在板上C点内部．

演示三　平衡力和相互作用力

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，匀速下降的电梯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……

2．想想，平衡力和相互作用力有什么相同，有什么不同？

答：相同点是都大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．不同之处是平衡力作用在同一个物体上，作用效果是使物体保持平衡，力之间没有时间关系；而相互作用力分别作用在两个物体上，一般产生两个不同的效果，力是同时产生，同时消失的．

演示四　平衡力的作图

1．静止放在桌面的水杯，请作出受力分析图．

答：杯子受的支持力N与重力G二力平衡．

【教师点拨】

判断两个力是平衡力还是相互作用力，关键是看这两个力是否作用在同一个物体上，若是则为平衡力，反之则是相互作用力．

【跟进训练】

1．下图中属于平衡力的是(　A　)

2．关于运动和力，下列说法正确的是(　D　)

A．物体处于静止，一定不受外力

B．物体在平衡力作用下，一定保持静止状态

C．物体在平衡力作用下，一定做匀速直线运动

D．运动的物体在平衡力作用下，一定做匀速直线运动

3．一降落伞受到地球的吸引力为50 N，运动员在空中张开伞匀速直线下降，在此过程中运动员和伞受到空气阻力的大小为750 N，则运动员受到地球的吸引力为(　C　)

A．750 N　　 B．800 N　　

C．700 N　　 D．50 N

4．如图所示，是工厂里经常使用的生产流水线示意图，工人坐在流水线旁，上一道工序完成的工件通过流水线送到下一道工序的工人面前．流水线始终在匀速移动．工件在流水线上匀速移动时，在水平方向(　B　)

A．受到向右的摩擦力

B．不受任何力

C．受到向左的摩擦力

D．受到的是平衡力

5．跳伞运动员及携带物品总重力为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”“等于”或“小于”)

课堂小结

1．平衡状态：静止、匀速直线运动．

2．探究二力平衡的条件：等大、反向、同体、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．