力的平衡（沪科版）教学设计教学目标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，知道物体处于平衡状态时所受力的叫平衡力。（2）理解二力平衡的条件，能利用平衡条件解决简单的平衡问题。2、过程与方法（1）经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结得出二力平衡的条件，培养学生的概括能力。（2）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3、情感、态度与价值观（1）通过探究与交流，使学生产生探究的愿望，认识交流合作的重要性，有主动与他人合作的精神。（2）在用二力平衡知识分析解决实际问题过程中，体会物理与生活的密切联系。教材分析：本节是在学生学习了牛顿第一定律的基础上，通过对保持静止状态和匀速直线运动状态的物体进行受力分析展开，为后面力学学习奠定基础。内容由“二力平衡的条件”、“二力平衡条件的应用”两部分内容组成。教学的重点是二力平衡的条件，教学关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本节教学的难点，难点突破是通过对测重力和测摩擦力两个实验实例进行受力分析，引导学生考虑应用二力平衡的条件。学情分析： 关于平衡状态的概念，教材直接给出，但对于做匀速直线运动的物体也是平衡状态不理解，在教学过程中，教师根据演示实验“瓶子倾斜放置不会倒”得出静平衡吸引学生注意力，通过小车和坐电梯视频受重力和拉力做匀速直线运动，做匀速直线运动是动平衡，来完善平衡状态的概念。 探究二力平衡条件学生实验，根据八年级学生的好奇心、强烈的求知欲，热衷动手实验，将课本上的实验装置进行改进，在过塑纸板的不同位置打了八个孔，考虑过塑纸板免去了细线，直接用弹簧测力计做实验，根据自己的意愿任意选择两个受力点，实验操作简单方便，既发展了学生的个性，又增强了实验的全面性，大小不相等，不在同一直线上和做匀速直线运动的物体的平衡条件可以教师演示，师生共同实验得出二力平衡的条件。通过学生探究和教师演示实验，培养学生的观察、分析、归纳能力，为以后探究实验奠定基础。教学重点：探究二力平衡的条件教学难点：理解二力平衡条件的应用教学仪器：带滑轮的长木板、钩码一盒、支架、细线、小车、易拉罐、硬纸片、过塑纸板（20个）弹簧测力计（40把）、剪刀。教学方法：讲授法、学生实验探究、归纳、演驿法。课时安排：1课时教学过程：新课引入牛顿第一定律告诉我们，物体在不受外力作用的时候，总要保持静止状态或匀速直线运动状态。但实际情况是一切物体都要受到力的作用，物体保持静止状态或匀速直线运动状态的现象也是普遍存在的。那么这二者之间有什么联系呢？今天我们就来探究是否只有不受力的物体才能静止，才能匀速直线运动？新课教学一、力的平衡1、演示：易拉灌顷斜放置不会倒，易拉灌受到重力和支持力的作用，保持静止。（通过受力分析说明）。2、播放小视频：一辆小车在一段平直的轨道上匀速行驶，小车受重力、支持力、水平向前的牵引力和向后的阻力作用：小车受重力、支持力作用处于相对静止状态；火车受牵引力和阻力作用处于匀速直线运动状态。（通过受力分析说明）3、知识拓展：匀速飞行的飞机、匀速降落的跳伞运动员、海面上静止的轮船、静止的拔河绳等受到力也会处于匀速直线运动或静止状态。总结：物体在受到两个力的作用（或多个力的作用）时，如果物体保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态，使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）叫做平衡力。4、练习：以下物体是否处于平衡状态?（1）静止在桌面的木块，（2）在水平轨道上匀速行驶的火车(3)钉在墙上的铁钉(4)悬吊在半空中的灯管(5)正在起步的汽车(6)正在转弯的汽车(7)加速向前跑的运动员(8)正在刹车的摩托车二、探究：二力平衡的条件1、提出问题：物体处于平衡状态且只受两个力（或在某一方向上只受两个力的）的作用时，必须符合什么条件才能使物体平衡呢？2、猜想与假设(从力的三要素来考虑)：两个力的是否作用在同一物体、大小如何、方向如何、且是否在同一直线。 3、制定计划与设计实验：以小组讨论的方式，结合老师提供的实验器材进行设计实验、分组合作实验，探究二力平衡的条件。4、进行实验、收集数据：下面我们通过桌面上的过塑纸板进行探究。探究课本P136面图7-21实验，并按以下问题观察、思考、实验、记录。（1）、细线的两端悬挂质量相同的钩码，纸板受到的两个拉力大小有什么关系？纸板是否静止？这两个拉力的方向如何？（2）、把纸板扭转一定的角度，或使纸板的一边与长木板平行，（使两个力的作用线不在同一直线上）此时纸板还静止吗？最终平衡时两个力的方向如何？（3）、在细线的两端再悬挂质量不相同的钩码，纸板是否静止？（4）、用弹簧测力计挂钩挂在纸板八个孔上任选出两个孔重复上述实验。纸板所受二力情况纸板运动情况（静止与否）大小（相等、不相等）方向（相同、相反）是否在一条直线上（是、否）想一想，做一做：当拉力相同时，并且在同一直线上时，将纸板剪成两半，将会出现什么现象？(钩码和半张硬纸板会向两侧掉下)说明：只有作用在同一物体上的两个力，物体才能平衡。5、分析与论证：当两个拉力大小不等时，纸板不能保持静止，这两个力不能平衡；当两个力大小相等，力的方向互成一定的角度时，纸板也不能保持静止，这两个力不能平衡；当两个力大小相等、方向相反，互相平行时，纸板也不能保持静止，这两个力不能平衡。总结：二力平衡的条件作用在同一物体上两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。（同体、等值、反向、共线）6、 评估：为什么不用小车，改用纸板？纸板在水平方向还会受到摩擦阻力，但实验中这个阻力很小，与拉力相比可以忽略。思考1：作用在一个物体上的二个力的三要素都相同，这二个力就是一对平衡力吗？为什么？强调：二力平衡的条件是两个力方向要相反。思考2：若两个力平衡，它们的合力是多少？分析：根据同一条直线上力的合成可知，当两个力彼此平衡时，物体受到的合力是0。三、二力平衡条件的应用1、根据物体的运动状态来判断物体的受力情况：根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态，可以判断出作用在物体上的两个力是平衡力，根据二力平衡的条件，判断所求力的大小和方向。（1）、为什么将物体挂在弹簧测力计下静止时，弹簧测力计的示数就表示物体所受重力？利用弹簧测力计测量物体所受的重力（指出弹簧测力计的示数其实是物体对测力计的拉力；它与弹簧测力计对物体的拉力是相互作用力，而弹簧测力计对物体的拉力与物体受到的重力是二力平衡。）（2）、请你思考测量滑动摩擦力的大小的实验为什么要做匀速拉动？利用弹簧测力计测量物体受到的滑动摩擦力大小是利用了二力平衡的知识。（3）、吊车吊着质量2吨的集装箱以0.2米秒速度匀速上升，吊车要给集装箱多大拉力？如果集装箱变为以0.1米秒速度匀速下降，吊车要给集装箱多大拉力？分析：首先分析集装箱的受力情况并画出受力分析图。集装箱受到重力G和吊车对它的拉力F。集装箱做匀速直线运动，是处于平衡状态。它受到的两个力应该是彼此平衡。根据质量与重力的关系求出集装箱受到的重力，再根据两个平衡力的关系，求出拉力。已知：m=2吨=2000千克 g=9.8牛顿/千克求：F解：G=mg=2000千克9.8牛顿千克=19600牛顿集装箱做匀速直线运动，处于平衡状态。F=G=19600牛顿答：吊车给集装箱的拉力大小是19600牛顿。说明：注重方法教学，指导思维过程，发展学生思维能力。2、根据物体的受力情况来判断物体的运动状态：思考：火车在平直的轨道上行驶，在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力，牵引力小于阻力牵引力和阻力相等时，火车分别将怎样运动？分析：火车在平直的轨道上行驶。在竖直方向上重力和支持力平衡，如果牵引力大于阻力，火车将加速；如果牵引力小于阻力，火车将减速；牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车匀速直线前进。总结：物体不受力时，应保持匀速直线运动或保持静止状态。物体受一个力，运动状态发生改变，这是力产生的效果。物体受平衡力时，应保持静止或保持匀速直线运动状态。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，仍然做匀速直线运动。交流与讨论：1、一对平衡力和一对相互作用力的区别：相同点：都满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上。不同点是：一对平衡力是作用在“同一”物体上的力，而一对相互作用力是分别作用在“不同”物体上的力。两个力，只要不是作用在同一物体上，就不可能是平衡力。一对平衡力一对相互作用的力相同点大小相等、方向相反、作用在同一直线上不同点作用在同一物体上作用在不同物体上2.物体受两个力作用平衡时，受到的合力是______.巩固练习：1、以下物体是否处于平衡状态：静止在桌面的木块，在水平轨道上匀速行驶的火车，钉在墙上的铁钉，悬吊在半空中的灯管，正在起步的汽车，正在转弯的汽车，加速向前跑的运动员，正在刹车的摩托车。2、 下列四图哪些反映了二力平衡？3、 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4、起重机的钢丝绳吊着重物，请比较：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5、放在水平桌面上的静止不动的墨水瓶，它受到的一对相互作用的力的是 （ ）A.墨水瓶受到的重力和它对桌面的压力B.墨水瓶对桌面的压力和桌面对它的支持力C.地球对墨水瓶的吸引力和墨水瓶对地球的吸引力D.墨水瓶受到的重力和桌面对墨水瓶的支持力小结：请学生归纳本节课学习的内容（板书内容）板书设计：第三节 力的平衡1、 平衡状态平衡力平衡状态 静止 受力为平衡力 匀速直线运动 2、二力平衡的条件是：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，合力为零。3、二力平衡条件的应用。布置作业：课本作业138第1、2、3题