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新华师大版科学八年级上册教学设计
课题 二力平衡的条件 单元 第一章 学科 科学 年级 八年级上册
学习目标 情感态度和价值观目标 由于二力平衡条件是从实验中总结出来的，能够培养学生实事求是的科学态度、树立乐于探索日常生活中物理道理的意识。
能力目标 (1)通过实验探究二力平衡条件。(2)学会分析一个物体受几个力及这几个力的平衡关系。
知识目标 (1) 知道什么是力的平衡和二力平衡的条件.(2) 知道二力平衡时物体的运动状态.(3) 会应用二力平衡条件去分析、解决简单的问题.
重点 二力平衡条件
难点 力的平衡概念的建立是难点
学法 讨论法、发现法 教法 讲练结合、启发诱导
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 我们知道要改变物体的运动状态就必须有力作用在物体上 ,那么是不是有力作用在物体上 ,物体运动状态就一定改变呢 ( http: / / www.21cnjy.com )可见即使有力作用在物体上 ,物体运动状态也不一定改变，不过这些力需要符合一定的条件，今天我们就来学习二力平衡的条件。 学生思考：是不是有力作用在物体上 ,物体运动状态就一定改变呢 然后观察图片 引出本课内容二力平衡的条件
讲授新课 一、平衡状态观察1、如图静止在桌面上的小车 ,如果同时受到左右两个大小相等的力 ,小车运动状态如何？ ( http: / / www.21cnjy.com )小车受到几个力的作用 小车仍处于静止状态，此时小车受4个力：重力、支持力、两个拉力。观察2：用弹簧秤匀速提升重2N的木块，观察弹簧秤示数是否稳定不变 。物体受到几个力的作用 ( http: / / www.21cnjy.com )弹簧秤示数稳定不变,物体在重力和拉力的作用下处于匀速直线运动状态。1、平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。2、物体处于平衡状态下所受的力 ,称为平衡力。你能举出生活中有哪些物体处于平衡状态吗？（1）受到多个力的情况下物体处于平衡状态 ( http: / / www.21cnjy.com )吊灯受到重力和四根吊绳的拉力 ,并在五个力的作用下静止吊，灯处于平衡状态。 ( http: / / www.21cnjy.com )起重机匀速吊起重物重物受到重力和两根吊绳的拉力 ,并在三个力的作用下匀速运动，重物处于平衡状态（2）生活中受到两个力的情况下物体处于平衡状态。 ( http: / / www.21cnjy.com )①如静在桌面上的课本 ,它受到重力和桌面的支持力而静止②匀速运动的高速列车水平方向上受到机车的牵引力和来自空气与铁轨的阻力而做匀速直线运动等。 ( http: / / www.21cnjy.com )2、二力平衡：如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡。悬挂在枝条上的苹果 ,受到重力和枝条的拉力而静止。 ( http: / / www.21cnjy.com )重力和枝条的拉力就是一对平衡力学以致用下列运动的物体中，处于平衡状态的是（ ）A、自由下落的苹果B、加速上升的火箭C、沿斜面匀速下滑的木块D、减速行驶的汽车答案：D二、探究二力平衡条件一个物体受到两个力的作用，这两个力应满足什么条件才能平衡，从而使物体保持静止状态或匀速直线运动状态呢？下面探究二力平衡的条件1、实验器材：小车、两边有定滑轮的木板、细绳、小盘、钩码。 ( http: / / www.21cnjy.com )2、实验步骤：①、在两边的小盘内放入不等重的钩码放开小车，观察小车的运动。 ( http: / / www.21cnjy.com )②在两边的小盘内放入等重的钩码，放开小车，观察小车的运动。 ( http: / / www.21cnjy.com )③在两边的小盘内放入等重的钩码，将小车转动一个角度，使两个拉力的方向并不相反，放开小车，观察小车的运动。 ( http: / / www.21cnjy.com )3、观看二力平衡条件动画并把实验结果填入表中：实验次数砝码质量拉力方向木块状态1不相等相反同一直线做加速运动2相等相反同一直线静止状态3相等相反不在同一直线不能处于静止状态（4）结论二力平衡的条件：研究表明作用在一个物体上的两个力 ,如果大小相等、方向相反、作用在一条直线上 ,这两个力就彼此平衡。活动：阅读课本动手做一做看是否与你的判断一致。（1）如图所示拉力大小保持相等 ;当按住木板的同学放开手后 ,观察木板是静止还是运动 ( http: / / www.21cnjy.com )木板不能处于静止状态将发生扭转运动（2）两位施加力的同学 ,用力使得木板再次静止观察 :两个力的方向与前次实验有何不同？ ( http: / / www.21cnjy.com )木板再次静止时两个力仍然是大小相等方向相反不同的是两个力此时作用在同一条直线上。学以致用下图中，二力平衡的是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )三、二力平衡的应用(1）已知物体受平衡力作用，可以判断物体的运动状态保持不变。 ( http: / / www.21cnjy.com )（2）已知物体保持静止或匀速直线运动状态，可以断定物体一定受到平衡力的作用。为什么可以用弹簧测力计测重力？ ( http: / / www.21cnjy.com )物体静止时弹簧的拉力和重力是一对平衡力：G = F拉典例精析将文具盒放在水平桌面上,下列几对力中,属于平衡力的是 ( ).A. 文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持力 B. 文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力 C. 文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力 D. 文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力【解析】 A、文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持 ( http: / / www.21cnjy.com )力,这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,且两个力同时作用于同一个物体,所以这两个力是一对平衡力.A选项符合要求;B、文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力,这是一对相互作用力,B选项不符合要求;【解析】 A、文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持力 ( http: / / www.21cnjy.com ),这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,且两个力同时作用于同一个物体,所以这两个力是一对平衡力.A选项符合要求;B、文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力,这是一对相互作用力,B选项不符合要求;C、文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力大小不可能相等,C选项不符合要求;D、文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力,这两个力作用在两个物体上,且方向相同,它们不是平衡力,D选项不符合要求.故选A巩固提升1、自重400 N的桌子放在水平地面上,现用120 N的力推它,没有推动,则摩擦力为( ).A、100 N B. 120 N C. 520 N D. 0答案：B2、如图所示是从人们向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景,下列情况中,实心球受到平衡力作用的是 ( ) ( http: / / www.21cnjy.com ) A. 实心球在空中上升 B. 实心球从空中下落 C. 实心球在地上越滚越慢 D. 实心球停在地上答案：D3、爬杆是一项有益的体育运动，重500N的 ( http: / / www.21cnjy.com )王力同学匀速向上爬时，杆对手的摩擦力大小为————，方向———— ．为防止摩擦力太小而滑下，可以采取的措施是 ————————————答案：500 N；。竖直向上；握紧杆或在手上擦防滑粉4、在探究摩擦力与什么因素 ( http: / / www.21cnjy.com )有关的实验中，用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做( )运动，通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小； ( http: / / www.21cnjy.com )答案：匀速直线运动 观察图片说出物体的运动状态阅读课文找出平衡状态、平衡状态的概念学生讨论生活中有哪些物体处于平衡状态学生练习学生观察实验现象最后完成表格学生动手实验并回答问题学生练习学生思考学习二力平衡有什么应用学生讨论学生练习 引出平衡状态的概念锻炼学生的阅读总结能力拓展学生的思维让所学的知识与日常生活联系在一起进一步理解平衡状态锻炼学生的观察总结能力锻炼学生的动手能力巩固二力平衡的知识进一步理解为什么用弹簧测力计测重力时物体静止透彻理解平衡力巩固所学知识
课堂小结 平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡.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、作用在同一直线上。二力平衡的应用 梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力。梳理机械运动知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。
板书 二力平衡的条件一、平衡状态1、平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。2、如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡.二、二力平衡的条件作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。三、二力平衡的应用(1）已知物体受平衡力作用，可以判断物体的运动状态保持不变。（2）已知物体保持静止或匀速直线运动状态，可以断定物体一定受到平衡力的作用。
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《二力平衡的条件》练习
一、单选题
1、一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,则这两个力( ).
A. 一定是平衡力 B. 一定不是平衡力
C. 可能是平衡力 D. 是相互作用力
2、用6 N的力沿水平方向拉一木块在长木板上做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力大小为( ).
A. 大于6 N B. 等于6 N
C. 小于6 N D. 没有受到摩擦力作用
3、汽车重为1.8×104 N,在平直的公路上做匀速直线运动,车受到地面的摩擦力为4×103 N,汽车的牵引力为( ).21世纪教育网版权所有
A. 1.8×104 N B. 4×103 N C. 0 D. 大于4×103 N
4、跳伞运动员在空中匀速直线下降,已知人重500 N,伞重60 N,则他们受到的空气阻力大小为( ).21教育网
A. 560 N B. 500 N C. 60 N D. 550 N www.21-cn-jy.com
5、下列情况下,物体的运动状态可能发生变化的是( ).
A. 物体不受力的作用
B. 物体受到几对平衡力的作用
C. 物体受到两个大小相等、方向相反的力的作用
D. 物体只受到一对平衡力的作用
6、体育课上有爬绳和爬杆两种运动,某同学先后以相同的姿势顺着绳或杆匀速向上爬( ).
A. 爬绳时受到的摩擦力较大,因为绳子粗糙
B. 爬杆时受到的摩擦力较大,因为爬杆时手握杆的力要大些
C. 爬绳和爬杆时,受到的摩擦力一样大
D. 爬绳和爬杆时速度不一样,则速度大的摩擦力大
7、人站在匀速上升的电梯中,下列几对力是平衡力的是( ).
A. 人的重力与电梯对人的支持力
B. 人对电梯的压力与电梯对人的支持力
C. 电梯的重力与电梯对人的支持力
D. 电梯的重力与地球对电梯的吸引力
8、如图所示,将B,A两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环“悬浮”在空中,设两磁环受到的重力相等,大小都为G,则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是( ).
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A. F二、填空题
9. 如图所示的装置中,甲物体重6 N,乙物体重9 N,甲、乙两物体均保持静止状态,不计弹簧测力计自重和滑轮与轴的摩擦,则弹簧测力计的示数是 N,地面对乙物体的支持力为 N.
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10、在北京市某科技馆内,有一个“风洞”实验室,一架飞机模型固定在托盘测力计上,如图所示,无风时,托盘测力计示数为15 N,当迎面吹着飞机的风速达到20 m/s时,托盘测力计的示数为7 N,可以判定飞机受到了一个新的力.根据你的分析,飞机受到的该力大小为 N,方向是 .
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11、 如图有一条平直的轨道ABC，其中AB段表面粗糙，BC段表面光滑，一辆小车在A位置由静止向右运动。小车静止时受到的支持力和_________是一对平衡力，小车经过B点后将做_________运动(不计空气阻力)。
( http: / / www.21cnjy.com )2-1-c-n-j-y
三、解答题
12、一个重500 N的人站在电梯中,求下列 ( http: / / www.21cnjy.com )两种情况下电梯底面对人的支持力的大小和方向:
(1)人和电梯一起静止不动。
(2)人和电梯一起以2.0 m/s的速度匀速上升。2·1·c·n·j·y
13、物体间力的作用是相互的。实验表明,两个物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,一个物体静止地放在水平桌面上。
( http: / / www.21cnjy.com )【出处：21教育名师】
(1)画出物体所受各力的示意图。
(2)试推证:物体对桌面的压力与物体受到的重力大小相等。
《二力平衡的条件》参考答案
1、【答案】 B
【解析】这两个力大小相等、反向相同,一定不是平衡力.
2、【答案】 B
【解析】木块匀速直线运动,摩擦力与拉力互相平衡,其大小等于拉力,为6 N,B正确.
3、【答案】B
【解析】汽车匀速直线运动,摩擦力f与牵引力F互相平衡,即F=f=4×103 N,所以B正确.
4、【答案】 A
【解析】 运动员在空中匀速直线下降,所受重力与空气阻力互相平衡,即f=G人+G伞=500 N+60 N=560 N,所以A正确.21·cn·jy·com
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6、【答案】 C
【解析】 两种情况下的摩擦力都应等于该同学的重力,所以两者一样大,C正确.
7. 【答案】A
【解析】人随电梯匀速上升 ( http: / / www.21cnjy.com ),人受的重力与电梯对人的支持力互相平衡,A正确;人对电梯的压力作用在电梯上,电梯对人的支持力作用在人上,这是分别作用在两个物体上的力,是相互作用的两个力,B错;电梯的重力与电梯对人的支持力两者无关,C错;电梯的重力是地球对电梯吸引力的一部分,D错.21*cnjy*com
8、【答案】 D
【解析】A“悬浮”受平衡力,则A对B的作用力等于A的重力,方向竖直向下,所以B对木支架底座的压力F=2G.D正确.【来源：21cnj*y.co*m】
9、【答案】 6 3
【解析】弹簧测力计的示数等于甲重6 N,乙受向上的拉力6 N
10、【答案】 8 竖直向上
【解析】15 N-7 N=8 N.
11、【答案】重力 匀速直线
【解析】当小车静止的时候，是平衡状态，所以，它受到的重力与支持力是一对平衡力；小车经过B点以后，由于BC段表面光滑，因此小车不再受摩擦力的作用，小车因为惯性继续向前运动，保持匀速直线运动状态。 ( http: / / www.21cnjy.com )
13、(1)【答案】如答图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力。
(2)【答案】证明:由于物体静止(即处 ( http: / / www.21cnjy.com )于平衡状态),所以物休受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等;由于支持力和压力是一对相互作用力,根据题意可得,桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等,因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等。
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二力平衡的条件
科学新华师大版 八年级上册第1章第4节
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教学目标
导入新课
我们知道要改变物体的运动状态就必须有力作用在物体上 ,那么是不是有力作用在物体上 ,物体运动状态就一定改变呢
G
F阻
G
F支持力
静止
匀速运动
教学目标
导入新课
可见即使有力作用在物体上 ,物体运动状态也不一定改变，不过这些力需要符合一定的条件，今天我们就来学习二力平衡的条件。
教学目标
新课讲解
一、平衡状态
F拉
小车受到几
个力的作用
F拉
观察1、如图静止在桌面上的小车 ,如果同时受到左右两个大小相等的力 ,小车运动状态如何？
小车仍处于静止状态，此时小车受4个力：重力、支持力、两个拉力
教学目标
新课讲解
观察2：用弹簧秤匀速提升重2N的木块，观察弹簧秤示数是否稳定不变 。物体受到几个力的作用
弹簧秤示数稳定不变,物体在重力和拉力的作用下处于匀速直线运动状态
2N
v
教学目标
新课讲解
平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。
物体处于平衡状态下所受的力 ,称为平衡力。
你能举出生活中有哪些物体处于平衡状态吗？
教学目标
新课讲解
G
F拉
吊灯受到重力和四根吊绳的拉力 ,并在五个力的作用下静止吊，灯处于平衡状态。
（1）受到多个力的情况下物体处于平衡状态
教学目标
新课讲解
重物受到重力和两根吊绳的拉力 ,并在三个力的作用下匀速运动，重物处于平衡状态.
起重机匀速吊起重物
教学目标
新课讲解
（2）生活中受到两个力的情况下物体处于平衡状态。
①如静在桌面上的课本 ,它受到重力和桌面的支持力而静止
G
F
②匀速运动的高速列车水平方向上受到机车的牵引力和来自空气与铁轨的阻力而做匀速直线运动等。
教学目标
新课讲解
F牵
F阻
二力平衡：如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡。
教学目标
新课讲解
悬挂在枝条上的苹果 ,受到重力和枝条的拉力而静止。
重力和枝条的拉力就是一对平衡力
下列运动的物体中，处于平衡状态的是（ ）
A、自由下落的苹果
B、加速上升的火箭
C、沿斜面匀速下滑的木块
D、减速行驶的汽车
教学目标
学以致用
C
教学目标
新课讲解
一个物体受到两个力的作用，这两个力应满足什么条件才能平衡，从而使物体保持静止状态或匀速直线运动状态呢？
下面探究二力平衡的条件
二、探究二力平衡条件
教学目标
新课讲解
1、实验器材：小车、两边有定滑轮的木板、细绳、小盘、钩码。
教学目标
新课讲解
①、在两边的小盘内放入不等重的钩码放开小车，观察小车的运动。
2、实验步骤：
教学目标
新课讲解
②在两边的小盘内放入等重的钩码，放开小车，观察小车的运动。
教学目标
新课讲解
③在两边的小盘内放入等重的钩码，将小车转动一个角度，使两个拉力的方向并不相反，放开小车，观察小车的运动。
教学目标
新课讲解
3、观看二力平衡条件动画并把实验结果填入表中：
二力平衡条件
实验次数 砝码质量 拉力方向 木块状态
1 不相等 相反同一直线
2 相等 相反在同一直线
3 相等 相反不在同一直线
不能处于静止状态
静止状态
做加速运动
教学目标
新课讲解
二力平衡的条件：
研究表明作用在一个物体上的两个力 ,如果大小相等、方向相反、作用在一条直线上 ,这两个力就彼此平衡。
（4）结论
教学目标
新课讲解
活动：阅读课本动手做一做看是否与你的判断一致。
（1）如图所示拉力大小保持相等 ;当按住木板的同学放开手后 ,观察木板是静止还是运动
A
B
FB
FA
木板不能处于静止状态将发生扭转运动。
（2）两位施加力的同学 ,用力使得木板再次静止观察 :两个力的方向与前次实验有何不同？
教学目标
新课讲解
A
B
FB
FA
木板再次静止时两个力仍然是大小相等方向相反不同的是两个力此时作用在同一条直线上。
下图中，二力平衡的是（ ）
3牛
B
5牛
5牛
3牛
A
B
2牛
2牛
C
2牛
2牛
D
教学目标
学以致用
教学目标
新课讲解
三、二力平衡的应用
(1）已知物体受平衡力作用，可以判断物体的运动状态保持不变。
F=5N
F=5N
地面上静止的课本水平方向受平衡力作用则课本仍然保持原来的静止状态。
教学目标
新课讲解
（2）已知物体保持静止或匀速直线运动状态，可以断定物体一定受到平衡力的作用。
为什么可以用弹簧测力计测重力？
物体静止时弹簧的拉力和重力是一对平衡力：G = F拉
教学目标
典例精析
将文具盒放在水平桌面上,下列几对力中,属于平衡力的是 ( ).
A. 文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持力
B. 文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力
C. 文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力
D. 文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力
教学目标
典例精析
【解析】
A、文具盒受到的重力和桌子对文具盒的支持力,这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,且两个力同时作用于同一个物体,所以这两个力是一对平衡力.A选项符合要求;
B、文具盒对桌面的压力和桌子对文具盒的支持力,这是一对相互作用力,B选项不符合要求;
教学目标
典例精析
C、文具盒对桌面的压力和桌子受到的支持力大小不可能相等,C选项不符合要求;
D、文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力,这两个力作用在两个物体上,且方向相同,它们不是平衡力,D选项不符合要求.
故选A
教学目标
巩固提升
1、自重400 N的桌子放在水平地面上,现用120 N的力推它,没有推动,则摩擦力为( ).
100 N
B. 120 N
C. 520 N
D. 0
B
教学目标
巩固提升
2、如图所示是从人们向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景,下列情况中,实心球受到平衡力作用的是 ( )
A. 实心球在空中上升
B. 实心球从空中下落
C. 实心球在地上越滚越慢
D. 实心球停在地上
D
教学目标
巩固提升
3、爬杆是一项有益的体育运动，重500N的王力同学匀速向上爬时，杆对手的摩擦力大小为————，方向———————— ．为防止摩擦力太小而滑下，可以采取的措施是 ————————————————————
500 N
竖直向上
握紧杆或在手上
擦防滑粉
教学目标
巩固提升
4、在探究摩擦力与什么因素有关的实验中，用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做( )运动，通过读取弹簧测力计上的示数可间接知道摩擦力的大小；
匀速直线运动
你知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的主要区别吗？
1、作用力和反作用力作用于两个不同物体，一对平衡力作用于同一个物体。
2、作用力和反作用力一定是同一性质的力;一对平衡力不一定是同一性质的力.
教学目标
知识拓展
教学目标
课堂小结
本课小结
2、如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡.
1、平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态都叫做平衡状态。
3、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、作用在同一直线上。
4、二力平衡的应用
谢 谢！
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