7.3　二力平衡教学设计2025-2026学年沪科版八年级物理

第三节　二力平衡
物理观念：
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是平衡力，最简单的平衡情况是二力平衡。
3．理解二力平衡的条件。
4．能判断物体是否处于平衡状态，并能分析哪两个力是一对平衡力。
科学思维：
通过实验探究活动，锻炼学生观察、分析、归纳能力。
科学探究：
通过做“探究二力平衡的条件”实验，进一步学习物理学研究问题的方法。
科学态度与责任：
引导学生积极参与二力平衡条件的实验探究，培养学生善于与他人合作的精神。
重点：二力平衡的条件及应用。
难点：会应用二力平衡的知识解决简单的实际问题。
多媒体课件、小车、砝码、小盘、细绳、固定有滑轮的桌子。
一、情景导入
教师用多媒体展示图片：匀速上升的潜水艇、缓缓下降的降落伞、吊在天花板下的电灯等。
　　
请同学们分析这些物体处于什么状态？受哪些力的作用？牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时将保持静止状态或匀速直线运动状态。但以上物体受力了，运动状态仍然保持不变，即能保持静止状态或匀速直线运动状态，这又是怎么回事呢？今天就让我们一起来探究平衡的奥秘吧！
二、合作探究
　平衡状态
(1)让学生提着书包不动，书包受重力和手对它向上的拉力，为什么书包受两个力作用会保持静止？
(2)在平直马路上匀速行驶的汽车，受到牵引力和阻力，为什么水平方向汽车受两个力作用会保持匀速直线运动状态？
小组交流、讨论、分析：如果将手松开，书包将落到地上，显然向上的拉力将书包下落的效果抵消了，使书包不至于下落；同样道理，也可以说阻力将牵引力产生的效果抵消了，使汽车的速度不发生变化。
(1)一些物体虽然受力，但是这几个力的作用效果相互抵消，就相当于不受力。如果作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果相互抵消，我们就说这几个力相互平衡，这时的物体我们就说它处于平衡状态。
(2)物理学中，把物体保持静止或匀速直线运动状态称为平衡状态。物体如果在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力就互称为平衡力。
　二力平衡条件
物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗？如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，这两个力应该满足什么样的条件呢？
(1)猜想与假设
让学生猜想在什么条件下二力平衡。(可能与作用力的大小、方向、作用点……有关)
(2)制订实验计划、设计实验
学生根据桌上所准备的实验装置，如图所示(还有若干质量相等或不等的砝码)，自己设计实验探究二力平衡时，两个力的大小、方向、作用点应该有什么关系。各实验小组交流设计的实验方案，并对自己设计的方案进行修改。
　
(3)学生分组实验
实验方法：在两边小盘中放质量相等的砝码，使小车受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力。小车处于平衡(静止)状态，改变小车的受力情况：①改变其中一边小盘里砝码的质量，使小车受到的力大小不等；②将其中一边小盘里的砝码全部移到另一边，使小车受到的力方向相同；③转动小车，使小车受到的力不在同一直线上。
将实验条件和现象记录在表格中。
小车所受二力情况 小车运动情况(静止与否)
大小 方向 是否在一条直线上
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，并且作用在同一条直线上。
比较平衡力与相互作用力的区别：
平衡力 相互作用力
相同点 ①大小相等；②方向相反；③作用在一条直线上
不同点 ①平衡力作用在一个物体上；②可以是不同性质的力；③受平衡力的物体失去一个力，物体将改变运动状态 ①相互作用力作用在不同的物体上；②是相同性质的力；③相互作用力同时存在，同时消失
　二力平衡条件的应用
(一)根据物体的运动状态判断受力情况
如图所示，吊在空中静止不动的电灯，若电线的拉力为2 N，则灯受到的重力是多少？
学生分析：电灯受重力和电线的拉力，处于静止状态，所以重力和电线的拉力是平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，且在一条直线上，所以灯受到的重力为2 N。
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，进而判断所求力的大小和方向。
(二)根据受力情况判断物体的运动状态
如图所示，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，火车将怎样运动？如果牵引力小于阻力，火车又将怎样运动？牵引力和阻力相等时，火车又将怎样运动？
学生交流、讨论后回答：当牵引力大于阻力时，火车将加速；当牵引力小于阻力时，火车将减速；当牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车将匀速直线前进。
物体不受力时，应保持匀速直线运动或静止状态。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，将做匀速直线运动。
第三节　二力平衡
完成本课时对应练习。
本节内容由二力平衡的条件和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，关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。学生容易将平衡力和相互作用力混淆，在分析时要引导学生分清受力物体和施力物体，从而加以区分。二力平衡条件的应用是本节教学的难点，突破它的关键是通过对生活中实例的观察与分析，总结出规律、发现其特点，从而灵活运用，真正掌握这部分知识。