8.2《力的平衡》 教案

《力的平衡》
学生在已经学习物理学科一期之后对物理学科已经有了一定的了解且有了一定的知识基础,我们在已经学习的力学的知识上去学习本节可以使学生更容易接受本节内容。为以后的物理学科学习打下基础。
【知识与能力目标】
1、 理解合力、分力和力的合成的概念;
2、 学会同一直线上二力合成实验的探究方法;
3、会用同一直线上二力合成的实验结论进行简单计算。
4、知道平衡状态、二力平衡的概念;
5、理解二力平衡的条件;
【过程与方法目标】
1、经过实验探究,学会怎样求同一直线上二力合成和二力平衡条件得出。。
2、会应用二力平衡条件去分析、解决简单的问题
【情感态度价值观目标】
1、理解等效的物理思想。
2、体验物体静止时合力为零的现象。

【教学重点】
让学生知道二力平衡的条件，了解物体运动状态变化的原因。
【教学难点】
实验探究二力平衡条件并认识到平衡力与相互作用力的区别。

1.多媒体课件。
2.实验器材：弹簧、弹簧测力计、两端有滑轮的直木板、车模型(玩具小车)、挂盘、砝码等。
第一课时
一、新课引入
举例：若两孩子才能提动一桶水水，但一个大人就可以完成，效果一样。
引导学生分析：若两孩子的力为F1、F2，一个大人的力为F3，则F3产生的效果与F1、F2产生的效果相同。
阅读课本上的实例。
分析两个实例的共同点：一个人作用的力产生的效果，跟两个人共同作用的力产生的效果相同。
本节课将研究上面实例中一个力与两个力的关系，引出课题。
二、进行新课
1、合力
在上述分析的基础上，归纳：一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同，这个力叫那两个力的合力。求两个力的合力叫二力的合成。
2、实验探究：同一条直线上两个力的合成。
（1）探究：两个相同方向上力的合成
演示1：把大弹簧的下端固定在铁架台上，在大弹簧的旁边立一个刻度尺，用一个弹簧秤拉着弹簧，用另一个弹簧秤通过一根细绳也拉着弹簧，使其伸长。记下弹簧伸长到的位置；记录两弹簧秤的示数F1、F2。
用一个弹簧秤拉弹簧，使它伸长到跟刚才相同的长度，读出此时弹簧秤的示数F。
比较F与F1、F2的大小，F与F1、F2的方向。
引导学生分析：F产生的效果与共同产生的效果相同，故F是的合力。
从上面实验可知，F的大小等于F1、F2之和。F的方向与F1、F2的方向相同。
结论：同一直线上两个同向力的合力大小等于两个分力之和，F＝F1＋F2，合力的方向与分力的方向同。
（2）探究：两个相反方向上力的合成
演示2：将弹簧的上端固定在铁架台上，用一个弹簧秤竖直向下拉弹簧，用一根细绳拴在弹簧下端的钩上，用弹簧秤通过细绳竖直向上拉弹簧，记下弹簧伸长到的位置，记下两个弹簧秤的拉力F1、F2。
用一个弹簧秤拉弹簧，使弹簧伸长到相同的位置，记下弹簧秤的拉力F。
比较F与F1、F2的大小，F与F1、F2的方向。
从实验可知F产生的效果与F1、F2共同产生的效果相同，故F是F1、F2的合力。
结论：同一直线上两个反向力的合力大小等于两个分力之差，F＝F1－F2。合力的方向与较大力的方向相同。
三、课堂练习
1.作用在一个物体上的两个力，分别为F1＝3 N、F2=5 N，并且这两个力在同一条直线上，则F1与F2的合力( )
A.一定是8 N B.一定是2 N
C.可能是3 N或5 N D.可能是2 N或8 N
2.一个物体受到同一条直线上的两个力作用，当两个力同方向时，合力大小为170 N，当两个力反方向时，合力大小为70 N，则物体所受的这两个力的大小可能是 ( )
A.60 N，10 N B.50 N，20 N C.110 N，60 N D.120 N，50 N
3.物体在水平方向受到两个力的作用，已知F1向右，大小为35 N，其合力向右，大小为20 N，则另一个力F2的大小、方向是( )
A.15 N，向右 B.55 N，向右
C.15 N，向左 D.55 N，向左
4.踢毽子是一项有益的体育活动。毽子踢出后竖直上升又竖直下落的过程中，均受到空气阻力的作用。若毽子上升和下落过程中受到的合力大小分别为F1、F2，则F1、F2的大小关系正确的是( )
A.F1>F2 B.F1第二课时
一、、复习提问　
1、牛顿第一定律的内容？　
（一切物体在没有受到力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。）　
2、思考：凡是静止的物体就不受力吗？凡是做匀速直线运动的物体也不受力吗？举例说明。　　　
（1）静止放在水平面上的粉笔盒　　　
（2）吊着的吊灯　　　
（3）在平直公路上匀速行驶的汽车　
那为什么生活中的这些物体受力也能保持静止或匀速直线运动状态呢？带着这个问题我们进入这节课的学习，探究其原因。　
二、新课讲授
二力平衡　　
（一）探究：力的平衡　
1、实验：让学生提着书包不动。　
2、提问：如果将手松开，书包将落到地上，为什么？（因为只受重力的作用）　
3、思考：那为什么现在没有落地，而是静止？请画出受力示意图（1）。
4、讨论：因为除了受竖直向下的重力，还受竖直向上的拉力，两个力的作用效果相互抵消了，跟没受力一样，所以书包静止。　
同样在平直公路上匀速匀速行驶的汽车，在水平方向上牵引力和阻力，二者的作用效果相互抵消了，跟没有受力一样，所以保持匀速直线运动状态。　实际物体往往同时受多个力作用，而处于静止或匀速直线运动状态。　
5、结论：象这样，物体在受几个力作用时，如果几个力的作用效果相互抵消，使物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。　静止或匀速直线运动状态叫做“平衡状态”。　
　二、探究：二力平衡的条件　
1、物体受两个力作用时保持平衡状态，叫做二力平衡，是最简单的平衡。　
2、问题：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？　
举例：放在光滑斜面上的书，受重力和斜面的支持力但要沿斜面向下滑；电梯受重力和向上的拉力，起动时，速度越来越快。　　
3、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，这两个力应该满足什么样的条件呢？　
4、猜想：二力平衡需具备什么条件？　（可能与力的大小、方向、作用点有关）　
5、让学生根据给出的实验器材设计实验。　
提示：研究一个因素对二力平衡的影响，要控制其他条件不便，既“控制变量法”。　
选择合理方案，让学生分组进行实验。　
A、在木块两端的挂钩上挂数量相同的勾码，观察现象。（此时小车静止，处于平衡状态）　
B、在木块两端的挂钩上挂数量不同的勾码，使木块受到的力大小不等，观察现象。（小车象勾码多的一端加速运动）　
C、在木块两端的挂钩上挂数量相同的勾码，将线移到一端，使木块受到两力方向相同。　D、在木块两端的挂钩上挂数量相同的勾码，转动木块，使木块受的力不在同一直线上。　6根据实验请同学总结二力平衡的条件。　
结论：作用在同一物体上的两个力，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。（四个条件）物体保持静止状态或匀速直线运动状态（即平衡状态）。　 　
三、二力平衡的应用　
1、例题：重力为6N的木块在水平桌面上静止时，桌面对木块的支持力多大？　
确定研究对象：木块　对物体进行受力分析：重力（G），支持力（N）　判断物体的运动状态是否为平衡状态：静止－－－平衡状态　
分析物体所受力的关系：二力平衡　根据二力平衡的条件得出：N=G=6N　　方向：竖直向上　
2、练习：　
（1）看课本图8—2，吊在空中静止不动的灯，若电线的拉力为2N，则灯重力是多少N？　
（2）看课本图8—4，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下落，若伞和人总重500N，则他们说受的阻力是多少N？　
（3）在平直公路上匀速行驶的汽车，若向前的牵引力是1000N，则阻力是多少N？方向如何？　此时汽车只受这两个力吗？是“二力平衡”吗？　
3练习：“动手动脑学物理”第5题。　
4、判断：物体受平衡力作用时，一定处于静止状态。（　　）　
总结：原来静止的物体，受平衡力，则保持静止；　原来运动的物体，受平衡力，则保持匀速直线运动状态。　
四、课堂小结
学生小结本节课的收获。
略。