六、二力平衡特级教师教学实录

《二力平衡》教学设计

一、课前准备：

（1）预***衡的内容。

（2）利用互联网搜集生活中有关二力平衡的实例。

二、教材分析

本节教材从观察实际现象切入，引导学生归纳出物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受到两个力的作用，进而引申到讨论二力平衡条件是什么，接着通过自主探究得出二力平衡时力的三要素应满足的条件。

三、学习目标：

1、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变化的原因。

2、过程与方法

（1）通过组织学生讨论并对物体受力分析，理解二力平衡的概念；

（2）通过组织探究实验得出二力平衡的条件。

3、情感、态度与价值观

（1）养成实事求是，尊重自然规律的态度；

（2）积极参与二力平衡条件的实验探究，培养善于与其他同学合作的意识。

教学重点：学生认知结构中建立二力平衡条件的过程；应用二力平衡条件解释实际问题。

教学难点：二力平衡条件的应用

教学仪器：

滑轮、钩码、细绳、塑料板、棉线、铁架台

四、教学方法：自主学习、合作互助。

五、教学过程

【课前预习】

一、力的平衡

1.物体在受到几个力作用时，如果保持 或 ，我们就说这几个力平衡。

2.物体在受到两个力作用时，如果保持 或 ，我们就说这两个力彼此平衡。

二、二力平衡条件

1、作用在同一个物体上的两个力，如果大小 、 相反，并且在 上，这两个力就彼此平衡。

2、一个物体在两个力的作用下，如果保持 或 ，这两个力就彼此平衡。

【学习探索】

［问题］ 物体在不受力时将保持什么运动状态？

［交流］ 物体在不受力时将保持静止状态或匀速直线运动状态，即运动状态不变。

［问题］ 反过来，静止或做匀速直线运动的物体是否都不受力？

［交流］ 我们周围的一切物体都受到力的作用，不受力的物体是不存在的。所以物体在受力的情况下有时也会保持静止状态或匀速直线运动状态。即静止和做匀速直线运动的物体也都受到力的作用。

［问题］ 受到力的作用的物体有的仍能保持静止状态或匀速直线运动状态，即运动状态不变，这个结论是否与“力可以改变物体的运动状态”相矛盾呢？

［交流］不相矛盾；此时物体受到的力的作用效果相互抵消，效果平衡，与不受力的效果一样。

综上分析，物体在效果平衡的力的作用下，也总保持静止状态或匀速直线运动状态，即运动状态不变。物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。

静止状态和匀速直线运动状态也被称为平衡状态。

［交流总结］

一、力的平衡

1.物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。

2. 物体在受到两个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。

［交流］

如果一个力产生的作用效果跟两个力共同作用产生的效果相同，那么这个力就叫做那两个力的合力。

①当同一直线上二力方向相同时，合力大小：F＝F1+F2，合力方向与两个力的方向相同。

②当同一直线上二力方向相反时，合力大小：F＝｜F1－F2｜，合力方向与较大的那个力方向相同。

［交流总结］

3.几（两）个力平衡时，合力为零。

4.静止状态和匀速直线运动状态叫做平衡状态。

［交流］

二力平衡的情况最简单，但是在两个力的作用下，物体并不是总能保持静止状态或匀速直线运动状态。

例如：

把书放到光滑斜面上时，书受到重力的斜面的支持力，但书要加速下滑。

汽车刚开动时，受到牵引力和的作用，速度越来越快，并不处于匀速直线运动状态。

［问题］

如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，那么，这两个力平衡时应该满足什么条件呢？

［交流］ 探究二力平衡的条件

实验方法： 改变物体受到的两个力的三要素，探究当物体处于静止时的二力平衡条件。

首先探究教材8.2—2“静止状态”的平衡条件。把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变。

（1）、用手按住小车不动，使两托盘里的砝码质量不相等，放手可以看到：小车向砝码

质量大的一方运动。

用手按住小车不动，使两托盘里的砝码质量相等，放手后可以看到：小车静止不动（平衡状态）。

结论：静止的物体受到的二个力大小相等时才可能继续保持静止状态。

（2）、用手按住小车不动，把两个吊盘放在同一侧，两盘加入质量相等的砝码，放手后可以看到：物体向受力方向运动。

结论：静止物体受到的二个力方向必须相反时才可能继续保持静止状态。。

（3）、用手按住小车不动，在二盘中加质量相等的砝码，用手旋转小车以某一角度，使二个力不作用在同一直线上，放手后可以看到：小车转动。

结论：静止物体受到的二个力必须作用在同一直线上，才可能继续保持静止状态。

（4）、使大小相等、方向相反、在同一直线上的两个力分别作用在两个相同的小车上，放手后，两小车都不能静止。

结论：二力平衡说的是同一个物体上的两个力。

［交流］ 探究“匀速直线运动状态”的平衡条件相对复杂，但也能得到相同的二力平衡条件。

［交流总结］

二、二力平衡条件

1、作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。

［问题］ 上述条件是从力的三要素的角度出发，通过实验总结出来的，根据力的平衡概念，从运动状态的角度出发，还可总结出什么条件。

［交流］

2、一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个力就彼此平衡。

［问题］ 从力的合成的角度出发，还可总结出什么条件？

3.一个物体上在两个力的作用下，如果这两个力的合力为零，那么这两个力就彼此平衡。

［交流］ 二力平衡条件在物理学中有着广泛的应用

三、二力平衡的条件的应用

1.利用弹簧测力计测量物体所重力

我们在用弹簧测力计测量物体所受的重力时，物体所受的重力与弹簧测力计对它的拉力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上.则G＝F拉＝F示. 2. 根据物体的运动状态判断物体的受力情况（力的大小和方向）。

物体的运动状态改变则物体受非平衡力的作用

物体的运动状态不变，则物体不受力或受平衡力的作用

根据物体运动状态不变（静止状态或匀速直线运动状态）及二力平衡条件，已知其中一个力的大小、方向，可以确定出另一个力的大小和方向。

3.根据物体的受力情况判断物体的运动状态。

物体在不受力或受到平衡力作用的时候，保持静止状态或匀速直线运动状态，即运动状态不变。

静止的物体受平衡力时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力时，仍然保持匀速直线运动．

物体在平衡力的作用下所处的状态，是由于本身具有惯性，究竟处于哪种状态由原来的状态决定。

物体在受到非平衡力的作用的时候，运动状态改变。

【知识梳理】

一、力的平衡

1.物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。

2. 物体在受到两个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力彼此平衡。

二、二力平衡条件

1、作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。

2、一个物体在两个力的作用下，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个力就彼此平衡。

3.一个物体上在两个力的作用下，如果这两个力的合力为零，那么这两个力就彼此平衡。

三、二力平衡的条件的应用

1. 利用弹簧测力计测量物体所重力，即G＝F拉＝F示. 2. 根据物体的运动状态判断物体的受力情况（力的大小和方向）。

物体的运动状态改变则物体受非平衡力的作用

物体的运动状态不变，则物体不受力或受平衡力的作用

根据物体运动状态不变（静止状态或匀速直线运动状态）及二力平衡条件，已知其中一个力的大小、方向，可以确定出另一个力的大小和方向。

3.根据物体的受力情况判断物体的运动状态。

物体在不受力或受到平衡力作用的时候，保持静止状态或匀速直线运动状态，即运动状态不变。

静止的物体受平衡力时，仍然保持静止；运动的物体受平衡力时，仍然保持匀速直线运动．

物体在平衡力的作用下所处的状态，是由于本身具有惯性，究竟处于哪种状态由原来的状态决定。

物体在受到非平衡力的作用的时候，运动状态改变。

【课堂达标】

1．让小车从斜面顶端从静止开始滑下，分别在光滑程度不同的水平面运动，小车最后都会慢慢停下来，这是因为 ，得到的结论是：水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小得越 。由此可推理出：如果小车不受力，小车将 。

2．悬挂的电灯，受到向下的

和电线对它向上的

。由二力平衡的条件可知，当电灯静止不动时，这两个力一定是

、

、

.如果电灯受到的重力是5N,则电线对它的拉力是____N。

3．放在桌子上的课本，受到向下的

和桌子对它的

，当书静止时，二力平衡，这两个力是一对平衡力。如果这本书重3N,则桌子对它的支持力是_____N。

4．如果跳伞运动员和降落伞在空中匀速直线下降，已知人和伞的总重为1500N，这他们受的阻力是

。 5．起重机的钢丝绳吊着5×103N的货物匀速上升，货物受到____力和____力的作用，这两个力的施力物体是______和______，这两个力的关系是____________．

当货物以0.5m/s的速度匀速提升时，钢丝绳对货物的拉力是____N；

当货物以1m/s的速度匀速下降时，钢丝绳对货物的拉力_____5×103N；

当货物以1.5m/s的初速度加速提升时，钢丝绳对货物的拉力______5×103N；

当货物以1.5m/s的初速度减速提升时，钢丝绳对货物的拉力_____5×103N，

当货物静止在半空中时，钢丝绳对货物的拉力_______5×105N。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

6．汽车在1500牛牵引力作用下,沿水平路面向东做匀速运动,汽车受摩擦力为__

_牛，方向向_____；若汽车行驶的牵引力减小为1200N，则汽车将做_____运动. 汽车所受合力是_____N，方向向____。

【课后巩固】

7．下列受到平衡力的物体是（ ）

A．平直公路上加速行驶的汽车 B。正在刹车的汽车

C．用细线系住一个小球使其做匀速圆周运动 D。静止在桌面上的粉笔盒。

8．下列受到非平衡力的物体是（ ）

A．匀速直线行驶的汽车 B。用力搬一块大石头，但没有搬动。

C．静止在地面上的桌子 D。从滑梯上加速下滑的小孩

9．正在空中下降的降落伞，若它受到一对平衡力的作用，则它的运动是(

)

A．匀速直线运动 B.匀速直线运动或静止 C.越来越快的运动 D.越来越慢的运动

10．值日时，小东提着一桶水走进教室．下列情况中，属于彼此平衡的两个力是(

)

A.水桶受到的重力和水桶对人的拉力 B.水桶受到的重力和人对水桶的拉力

C.水桶对人的拉力和人对水桶的拉力 D.水桶受到的重力和水桶对地球的引力

11．一个物体同时受到两个力的作用，若这两个力的三要素完全相同，那么这两力(

)

A、肯定是平衡力 B、肯定不是平衡力 C、可能是平衡力 D、条件不足，无法判断

12．一个小球重2N，当它以0.5m/s的速度在光滑的水平面上作匀速直线运动，对小球的水平拉力是 （ ） A．0N

B.0.5N C.2N D.无法判定

13．如图所示，人沿水平方向拉牛。但没有拉动。其中说法正确的是（ ）

A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力

B．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力

C．绳拉牛的力小于牛拉绳的力 D．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力

14．一本书放在水平桌面上，下列哪一对力是书受到的

平衡力( ) A．书的重力和书对桌面的压力 B.书的重力和桌面对书的支持力

C．书对桌面的压力和桌面对书的支持力 D.书对桌面的压力和桌子受到的重力

15．跳伞运动员在空中张开落伞后，跳伞运动员匀速下降，这是因为跳伞运动员(

)

A．没有受到重力作用 B.受到的重力小于阻力

C．受到的重力等于阻力D.受到的重力大于阻力

16．关于平衡力，下列说法正确的是 （ ）

A.物体在平衡力的作用下一定保持静止状态

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

C.物体受到两个力的作用，这两个力方向相反，他们一定是平衡力

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

17.物体在一对平衡力的作用下，处于匀速直线运动状态，若其中一个力突然消失，则（ ）

A.物体将立即停止运动

B.物体仍做匀速直线运动

C.物体一定改变运动状态

D.以上说法均不对

18.某同学用力推静止在平直公路上的汽车，没有推动，则下列说法中正确的是（ ）

A.因为推力小于汽车的重力，所以汽车没有被推动

B.因为推动小于汽车所受的阻力，所以汽车未被推动

C.虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力

D.虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力

19.用手握住一个瓶子,瓶身保持竖直,如果增大握力,则(

)

A. 瓶子受到的重力增大 B. 瓶子受到的摩擦力增大

C. 瓶子受到向下滑力减小 D. 瓶子受到的摩擦力和重力不变

20．直接用手匀速竖直向上提起100N的物体,所需的拉力的大小是_______N;如果改为沿水平面匀速拉物体,物体与水平间的摩擦力为20N,则所需的拉力的大小为_____N

【课后反思】

我的收获是： ________________________________________________ 我的问题是： ________________________________________________