二力平衡

教学目标

知识目标:
　　1.知道什么是力的平衡和二力平衡的条件。

　　2.会应用用二力平衡条件去分析解决、解决简单的问题。

能力目标：
　　1. 培养学生的观察能力。

　　认真观察什么是力的平衡及物体受到两个力作用时的平衡；观察物体受两力平衡时力的特点。

　　2.培养学生的分析归纳能力。

　　通过观察实验引导学生分析归纳物体平衡所需满足的条件。

　　3.注意发展学生的逻辑思维能力。

　　运用二力平衡条件解释物理现象时，往往同时要用到相互作用力的知识，在表达过程中要注意发展学生的逻辑思维能力。

情感目标：
　　二力平衡条件是从实验中总结出来的，在教学过程中应注意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。

 

教学建议

教材分析
　　教材首先从生活中的静止和匀速运动现象提出了牛顿第一定律所没有解决的问题：物体受外力作用时，也能保持静止或匀速直线运动状态．从而建立了平衡状态、平衡力的概念；并进一步指出最简单的受外力平衡的情况是二力平衡,随后通过实验分析总结出二力平衡的条件．得出二力平衡条件以后，利用同一直线上二力合成的知识得出物体受到的这两个力的合力为零．使学生的认识从理论上提高一步，同时初步建立平衡力的合力为零的印象．再联系具体事例，让学生应用二力平衡条件进行分析，培养学生应用知识解决实际问题的能力．最后教材通过“想想议议”使学生进一步完善“运动和力的关系”的知识体系．

　　二力平衡的条件是初中物理教学的重点，本节的重点是研究总结物体平衡的规律，规律教学应首先通过观察提出问题，然后通过实验研究问题，再对实验结果概括、总结得出规律．因此做好实验是本节课的重点和关键．　　

教法建议
　　1.本节是对牛顿第一定律的进一步深化理解,充分展示其在物理学中的重要作用．所以要从牛顿第一定律中“不受外力”的特殊现象出发，针对已经建立的规律提出质疑，激发学生探索自然规律的兴趣，培养学生勤思勤问的良好品质．

　　2.平衡条件的得出是本节的重点知识，不能只强调结论，而要加强过程教学．做好二力平衡条件的实验是使学生掌握知识的关键．为了更容易从实验得出平衡条件的二力共线的结论，可采用如图9-3-1所示的实验装置．取一块薄木板在边缘开几个小孔，用细线系住任意两个孔，细线的两端跨过桌边的滑轮悬挂钩码．

  　　3.平衡条件的应用是对教学的检验，要训练学生的口头表达能力．

  　　4．最后的小结应由学生对牛顿第一定律进一步加以补充，使其更完整．

 

教学设计示例

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

教具：滑轮、钩码、细绳、木板

教学过程：

　　一、引入

　　方法1 ：复习提问引入

　　牛顿一定律的内容是什么？

　　是不是只有不受力的物体才能保持静止、才能做匀速直线运动？请同学们举例说明。

　　引导：物体受外力作用时，也可能会保持静止状态或做匀速直线运动。引出平衡态的概念，进行新课教学。

　　方法2 ： 现象引入

　　课堂演示：静止在桌面上的物体、匀速行驶的电动汽车

　　或录像片段： 在平直轨道上匀速行驶的火车、匀速步行的学生、静止在地面上的汽车

　　提出问题：上述物体保持静止状态和做匀速直线运动是否受到外力？请你再举出几个静止和做匀速直线的物体，分析它们受到的力。

　　引出平衡态的概念，进行新课教学。

　　二、新课教学

　　1． 平衡状态

　　由上面学生举出的例子定义平衡状态。指出这时作用该物体上的几个力改变物体运动状态的效果互相平衡，或者说几个力互相平衡。物体受力平衡时最简单的情况是受两个力作用。

　　过渡：物体受力作用时满足什么条件才能保持平衡？

　　2． 二力平衡条件

　　方法1：通过演示实验得出二力平衡的条件。

　　介绍实验装置如图9-3-1所示，用细线系住木板上的任意两个孔，细线的两端跨过桌边的滑轮各悬挂一个相同质量的钩码。

　　引导学生观察与思考下面问题。

　　木板是否静止？木板静止时受到的两个拉力的大小有什么关系？方向有什么关系？

　　把木板扭转一下，使两个力的作用线不在同一直线上，木板还能静止吗？重新平衡后，两个力的方向有什么特点？

　　在细线的两端悬挂质量不相同的钩码，木板还能静止吗？

　　任选其它两个孔重复上述实验。

　　引导学生根据观察结果自己得出结论。可在教师引导下由多名同学互相补充使其完善。

　　方法2：学生探究性学习（学生分组实验，研究二力平衡的条件）。

　　教师介绍实验装置同上。

　　教师明确实验目的：观察分析总结满足什么条件木板静止？

　　学生探究性实验

　　学生讨论、进行归纳总结。

　　教师引导：根据力的合成的知识，彼此平衡的两个力的合力是多少？

　　3． 二力平衡条件的应用

　　方法1：通过练习使学生掌握二力平衡条件的应用

　　请学生画出图9-3-2中物体受力的示意图，并分析物体是否受到平衡力，哪一对力是二力平衡。

　　1） 静止悬挂的电灯。

　　2） 静止在桌面上的茶杯。

　　3） 匀速运动的拖车。
 

方法2：对基础较好的学生，可由学生自己举例自己分析受力情况。

　　应用二力平衡的条件解决问题，首先要判断被研究的物体是不是处于静止或匀速直线运动状态，只有物体处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件。对于能够应用二力平衡条件的物体，要分析它受到几个力的作用，方向如何。如水平面上拖车做匀速直线运动时，竖直方向的二力平衡，水平方向的二力也平衡。在学生分析中要注意纠正学生认识上的简单化和片面性。

　　一、  巩固练习

　　1.放在水平桌面上的书所受力中，属于平衡力的是    [    ]

　　A．书对桌面的压力与书所受的重力；

　　B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力；

　　C．书所受的重力与桌面对书的支持力；

　　D．书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力．

　　2．起重机的钢丝绳吊着重物，比较在重物静止时，重物匀速上升时，重物匀速下降时钢丝绳对重物的拉力大小，则（     ）

　　A．  重物匀速上升时，拉力最大

　　B．  重物静止时，拉力最大

　　C．  重物匀速下降时，拉力最大

　　D．  上述三种情况，拉力一样大

　　二、   总结、扩展

　　让学生讨论课本“想想议议”中的问题，总结力和运动的关系，使学生进一步理解保持静止或匀速直线运动的条件。

　　对于基础比较好的同学，在总结运动和力的关系之后，可让学生分析一对平衡力与相互作用力的区别。

　　三、  布置作业

《二力平衡》