六、二力平衡教案教学设计导入设计

人教版物理

九年级

第十二章

第6节

二力平衡

教学设计

课 题

§ 12.6 二力平衡

课时安排

备课成员

杨生万

上课时间

教

1.通过观察分析，培养学生观察、分析和概括能力以及由浅入深的研究物理问题的科学方法；通过探究与交流，使学生认识交流合作的重要性，培养学生主动与他人合作的精神。

学

2.知道二力平衡、理解二力平衡的条件以及物体在平衡力作用下的运动状态、能利用平衡目

条件解决简单的平衡问题。

标

重点

教学重点：二力平衡条件、探究二力平衡的实验过程

难点

教学难点：二力平衡条件的应用。

教学方法

教具学具

教学过程

环

节

复习：

新

课

引

入

1、物体的运动状态不变包含哪两种状态？

2、牛顿第一定律的内容是什么？

教师：通过前面学习我们知道物体在不受力时可以处于静止状态或者匀速直线运动状态，那么反之，如果物体处于静止或者匀速直线运动状态，物体就不受力么？

演示：易拉罐“踮脚”站立

此时易拉罐处于什么状态受哪些力的用？

教师活动

静止状态和匀速直线运动状态。

一切物体在不受力时总保持静止或者匀速直线运动状态。

思考

静止的易拉罐受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力。

1.灯受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力。2.人受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力。3.水平受到牵引力和阻力；竖直受到重力和支持力。

学生活动

设计

意图

复习巩固

创设问题情境，让学生在认知上产生认知冲突，调动学习积极性。

激发学生的学习兴趣

从生活中的示例进行受力分析，让学生从生活走向物理。

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初二物理备课组

讲授法、实验探究法、演示实验法

多媒体课件、小车、带滑轮的木板、木块、钩码、细线、带滑轮的圆盘、轻质纸片、剪刀。

特色

设计

新

课

ppt展示：

讲

1.静止的灯

2.匀速降落的跳伞运动员

授

3.匀速行驶的汽车

通过上面的学习我们发现物体受力也能处于静止

状态或者匀速直线运动状态，那它们为什么能与

物体不受力时，在运动状态上产生一样的效果

呢？大家谈谈你们的看法？

同样的道理，匀速行驶的汽车，水平方向受到的

新

牵引力和阻力的作用效果相互抵消，竖直方向上重力和支持力的作用效果相互抵消，汽车就跟没受力一样，所以才能保持匀速直线运动状态。

经分析，以上物体受力时，力作用在物体，使物体在运动状态上产生的效果相互抵消，等效于不受力的情况。

在力的平衡中，二力平衡是最简单的情况，我们

学生小组讨论。

我们组觉得以电灯为例，如果没有绳子的拉力，电灯将在重力作用下加速下落，正因为有了拉力，灯才处于静止状态，说明重力和拉力的作用效果相互抵消。

学生小组讨论

猜想：可能需要大小相等方向相反，

可能需要作用在同一条直线上，

可能需要作用在同保证其他条件不变，只改变我们要研究的条件。

静止；如果选择匀速直线运动进行研究，它的速度大小是否改变我们无法准确辨别。

以小组为单位，结合提供的器材讨论并设计实验方案。

方案一：小车和带滑轮的木板

我们组选择的物体是小车，我们通过在小车两端用细线挂钩码来施加力的

小组合作讨论，自己探究其原因，培养学生的分析能力

学生根据力的三要素，很容易猜到需要作用在同一个作用点，进而引出相互作用的两个力，并将之与相互平衡的两个力作对比，加深学生的印象，突破难点。

培养学生独立思考和设计实验方案的能力，并通过讨论排除干扰，设计实验方案。

今天就从最简单的二力平衡开始研究。

我们知道力有三要素，那么作用在物体上的两个

力需要满足什么条件才能平衡呢？

课

你组觉得需要作用在同一个作用点，那么其他组

的同学同意么？再次将易拉罐的受力分析图拿出

通分析得出两个力的平衡需要作用在同一个物讲

体，而并非同一个作用点。其中作用在同一物体

时研究二力平衡条件的前提条件。在研究二力平

衡条件的过程中，同学们的猜想有四种，如果我

授

们向探究其中一个猜想，我们应该如何研究？

教师：很好，那平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那我们应该选择哪种运动状态来研究更方便呢？为什么呢？

老师在桌面上给大家提供了小车，木块、纸片、钩码等实验器材，请大家结合提供的实验器材，讨论并设计你们的实验方案

并观看视频，让学生们发现他们的主要区别？

一个作用点。

来，

请展示你们小组的实验方案？

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作用，通过挂的钩码数量的多少来反映施加力的大小。

方案二：带滑轮的圆盘和轻质纸片

操作基本相同，不同之处是探究是否作用在同一个物体，将纸片剪开，观察纸片的运动状态。

存在摩擦力，而且我们研究的是两个力的平衡，如果存在摩擦力就变成三个力的平衡了，所以要摩擦力要尽量减小甚至消除，所以我们组选择的是小车。

进行方案评估，对比实验，分析实验的优缺点。

课

讲

学生：我们组选择

在探究两个力的大小是否相等时，先让小车静止，的是小纸片，没有

授

在小车两端挂相同数量的钩码，让两个力在同一水平线上，观察小车的运动状态；再挂数量不同的钩码，松手后观察小车的运动状态是否改变。

在探究两个力是否方向相反时，先在小车两端观察小车的运动状态是否改变。

在探究两个力是否在同一条直线时，先在小车选择小木块是因为我们觉得木块太重了，悬挂起来会下沉，这样两个力就了，没办法研究两个力是否在同一条直线上。而且重力也会对实验结果有影响。所以纸片应该质量越小越好。

挂相同数量的钩码，然后把钩码放在小车同一侧，不在一条直线上

两端挂相同数量的钩码，然后用手把小车旋转至

某一个角度，使两个力不作用在同一条直线，观

察小车的运动状态是否改变。

最后探究两个力是否作用在同一个物体，可以将

两个小车系在一起，先在小车两端挂相同数量的

钩码，观察小车的运动状态，再剪开细线观察小

车的运动状态是否改变。

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结合设计方案，指导学生实验。

通过以上实验，我们得到了物体在水平方向上的两个力作用下处于静止时，两个力需要满足的条物体处于静止时，这两个力需要满足什么条件呢？观看微课

进行实验。

这两个力需要大小相等、方向相反，线，同一个物体。

作用在同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，我们就说这两个力彼此平衡。

讨论

回答

物体在任意方向上的两个力作用下，物体处于静止时，这两个力都满足这四个条件。

以静止物体为研究对象进而得出二力平衡的条件，并发现只要满足那四个条件，两个力在任意方向上都能平衡；应用二力平衡可以解决一些生活中的实际问题。

将二力平衡与实际生活联系。

加深相互作用力与平衡力的区别

件，那如果作用在物体上的两个力不在水平方向，作用在同一条直

通过大量实验事实，我们发现物体在任意方向上

的两个力作用下，处于静止状态时，这两个力都

满足上述四个条件。板书任意方向。大量实验事课

实也告诉我们，物体在两个力的作用下处于匀速

直线运动状态时这两个力也满足相同的条件。

这就说明我们得到的二力平衡条件不仅适用于静

止状态也适用于匀速直线运动状态，不仅适用于讲

水平方向上的二力也适用于其他方向的两个力。

所以我们得到的二力平衡具有一定普遍性。

通过以上学习，我们得出了二力平衡的条件，那

现在你能解释为什么用弹簧测力计测物重时，弹簧测力计示数就等于物体的重力吗？

授

已知物体的运动状态判断物体的受力情况

我们再来看下一个如图热气球下吊着一个重为

1000N物体，已知吊绳的拉力也为1000N，则该

物体处于什么状态？谁能说说你的看法？

已经物体的受力情况，判断物体的运动状态。

及时总结知识与学习方法，内化形成学生的能力

课

堂

引导学生总结本节主要内容：

本节课我知道了物体在受力的情况下也能处于静小

止和匀速直线运动状态，也就是平衡状态；

结

1.吊车以2m/s的速度将1×10N的重物竖直向上匀速提起,这时钢索对重物的拉力大4

练

小是______N,若吊车改为2m/s的速度使重物匀速下降,则钢索对重物的拉力大小是

______N,若吊车改为4m/s的速度使重物匀速下降,则钢索对重物的拉力是_______N。习

2．放在水平桌面上的文具盒保持静止，下面各对力为平衡力的是（ ）

A.文具盒受到的重力和桌面的支持力 B.文具盒受到的支持力和文具盒对桌面的压力

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C.文具盒受到的支持力和桌子对地的压力D.文具盒受到的重力和文具盒对桌的压力

3.关于平衡力，下列说法中正确的是（ ）

A.物体在平衡力的作用下一定保持静止状态

C.物体受到重力和拉力的作用，这两个力方向相反，它们一定是平衡力

4.一个物体只受两个力的作用，且这两个力的三要素完全相同，那么（ ）

反

B.作用在物体上的两个力的三要素完全相同，这两个力一定是平衡力

馈

D.运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态

练

A.物体所受的合力可能为零 B.物体的运动状态可能保持不变

C.物体的运动状态一定改变 D.物体所受合力一定为零

习

5.有一茶杯静止在水平桌面上，下列说法正确的是( )

A.茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力

B.茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力

C.茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力

D.茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力

6.汽车在平直公路上做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )

A.汽车所受的牵引力和重力是一对平衡力B.汽车所受的重力和支持力是一对平衡力

C.汽车所受的牵引力和阻力是一对平衡力D.汽车所受的牵引力和阻力的合力为零

板

书

设

计

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教

学

反

思