第七章 第三节 力的平衡 导学案（有答案）

第三节 力的平衡
【教学目标】
知识与技能
1．知道什么是物体的平衡状态。
2．知道什么是平衡力和二力平衡的条件。
　3．会应用二力平衡条件去分析解决简单的问题。
过程与方法
注重探究实验的全过程：首先通过观察提出问题，然后通过实验研究问题，再对实验结果分析、归纳、概括、总结得出规律．
情感、态度与价值观
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。
【教学重点】
1．利用实验探究“二力平衡条件”。
2．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。
导学学案
教学流程
我会自学
1．一个物体同时受到两个力的作用时，如果能保持 或
状态，我们就说物体处于 状态，这两个力就互称为 力。
2．当一个物体受到两个力的作用时，二力平衡的条件是：大小 ，方向 ，作用在 上．
3．书本在水平桌面上静止不动，是因为书本受到的重力和支持力是一对 力。
我能参与
知识点一：平衡状态与平衡力
1．物体如果保持 或 状态，我们就说该物体处于平衡状态。
2．书本在水平桌面上静止不动，此时书本受到 力和 力的作用。书本处于 （平衡或非平衡）状态，书本受到的这两个力称为 力。
3．如图所示，跳伞运动员正在匀速下降，跳伞运动员处于 （平衡或非平衡）状态，运动员和降落伞作为整体受到的重力和空气阻力是一对 力。
知识点二：二力平衡的条件
4.实验探究：
（1）猜想：一个物体在两个力的作用下，处于静止状态，这个两个力有什么关系？（引导学生从力的三要素进行猜想）
（2）实验1：分别在两个盘子里放砝码，当两边的砝码质量 时，小车静止不动；当两边的砝码质量不相等时，小车将
。
结论：相互平衡的两个力的大小 ，方向 。
（3）实验2：把小车转动一定的角度，此时F1、F2 （在或不在）同一条直线上，松手后小车将转动；直到F1、F2
（在或不在）同一条直线上时，小车才静止不动。
结论：相互平衡的两个力作用在 。
（4）实验3：用一个硬纸片代替小车，当硬纸片静止不动时，用剪刀剪开硬纸片，两个硬纸片将 。
结论：相互平衡的两个力作用在 （同一个或两个）物体上。
5．相互平衡的两个力的合力为 。
知识点三：二力平衡条件的应用
6．如图所示，当物体静止时，弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小。你知道这是为什么吗？请说明其中的道理。

7．如图所示，在探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验中，当用弹簧测力计水平拉着木块沿直线匀速滑动时，木块受到的摩擦力和拉力是 ，所以弹簧测力计的示数大小就反映了滑动摩擦力的大小。
我能解决
例1：如图所示，一小闹钟静止在水平桌面上，则（ ）
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
例2：如图所示，吊车吊着重力为5000N的货物，求：在下列的四种情况下，吊车给货物拉力的大小和方向？（空气阻力忽略不计） .
　（1）货物静止不动；
　（2）货物以0.1米/秒的速度匀速上升；
　（3）货物以2米/秒的速度匀速上升；
　（4）货物以1米/秒的速度匀速下降．
我会解决
1．体重是400N的一位同学站在水平地面上，该同学受到的重力大小是 N，方向是 ；同时还受到____力的作用，大小是______N，方向是_______，物理上把这两个力称为___________．
2．在水平路面上做匀速直线运动的汽车，已知汽车受到的水平向后的阻力是500N，则汽车的发动机产生的牵引力是 N．
3．图中作用在物体上的力属于平衡力的是（ ）

4．某同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车，没有推动，则下列说法正确的是（ ）
A．因为推力小于汽车的重力，所以汽车未被推动
B．因为推力小于汽车所受的阻力，所以汽车未被推动
C．虽然汽车未被推动，但推力一定等于汽车的重力
D．虽然汽车未被推动，但推力等于汽车所受的阻力
5．如图所示，M是放在水平桌面上的物体，两边用细线通过滑轮与小盘相连。若在左盘中放重为G的砝码、右盘放重为2G的砝码，物体M恰好以速度v向右匀速直线运动；如果右盘中的砝码不变，物体M在水平桌面上以2v向左做匀速直线运动，则左盘中砝码的重应为（小盘重不计，绳子与轮的摩擦不计）（ ）
A．G B．2G C．3G D．4G
我会总结：
我能迁移
1．考试时，你所答的这张物理试卷放在水平桌面上静止时，试卷受到 力和 力的作用。这两个力大小 ，方向 ，且作用在同一条直线上，所以这张试卷受到的合力是 N。
2．2009年10月1日上午10时，国家主席胡锦涛同志站在阅兵车庄严宣布“60周年国庆阅兵开始”。此时胡主席乘坐的汽车静止在路面上纹丝不动。
（1）请你从力的角度分析，此时汽车一共受到哪几个力的作用？这些力的方向、大小有什么关系？
（2）当汽车在水平路面上沿直线匀速运动时，汽车又受到哪几个力的作用？这些力的方向、大小有什么关系？
创设情景
1．提问：牛顿第一定律。使学生明确：物体不受力时将保持静止或匀速直线运动状态。
2．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等。
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？
引出平衡状态的概念。
自主学习
出示导学提纲，
指导学生自主学习。
合作共建
知识点1：平衡状态与平衡力
问题1：什么是物体的平衡状态？
教师举例引导学生分析：静止在水平桌面上的书本和做匀速直线运动的汽车有什么共同点？
小结：它们的运动状态都保持不变，我们就说这样的物体处于平衡状态。
问题2：什么是平衡力？
教师举例引导学生分析：静止在水平桌面上的书本的受力情况（竖直向下的重力和竖直向上的支持力）。匀速下降的跳伞运动员的受力情况（竖直向下的重力和竖直向上的阻力）。
小结：物体在两个力的作用下处于平衡状态（即物体保持静止或匀速直线运动），这两个力就互称为平衡力，又称为二力平衡。
知识点二：二力平衡的条件
问题1：如何探究二力平衡的大小及方向的关系？
教师介绍课本图6—26的实验装置（可以采用如图所示的实验装置），分别在两个盘子里放相等的砝码，引导学生按照下列顺序分析：①小车在水平方向上受几个力？②这两个力的方向，③小车处于什么状态？④这两个力是否是平衡力？⑤这两个力的大小和方向各有什么关系？
在两个盘子里放不相等的砝码，引导学生按照同样的方法进行分析，进一步强化二力平衡的大小关系。
小结：相互平衡的两个力的大小相等，方向相反。
问题2：相互平衡的两个力是否作用在同一条直线上？
首先引导学生观察小车静止时，两个力是否作用在同一条直线上？然后把小车转动一定的角度，让学生观察：此时两个力是否作用在同一条直线上？引导学生猜想：松手后小车会静止还是运动？最好松手引导学生观察：小车的引导情况。
小结：相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
问题3：用一个硬纸片代替小车，重做实验1.当硬纸片静止不动时，用剪刀剪开硬纸片，两个硬纸片将会怎样运动？
引导学生分析：剪开前，硬纸片是一个物体，剪开后，硬纸片是两个物体。
小结：相互平衡的两个力作用在同一个或两个物体上。
知能应用
出示题目，学生讨论、交流，寻找方法。教师讲解时要特别强调：
1．判断两个力是否是二力平衡时，两个力必须同时满足以下四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，缺一不可。
2．作用力和反作用力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，当不作用在同一个物体上，所以作用力和反作用力不是平衡力。
3．判断物体的运动状态和受力情况时，可以按照下列两种思路进行分析：①根据物体的运动状态判断物体受到的力是否是平衡力，②根据物体的受力情况判断物体是否处于平衡状态，
诊断评价
出示评价试题，学生独立完成，同时根据反馈的情况进行补偿。
教学反思
答案
我会自学
1．静止 匀速直线 平衡 平衡 2．相等 相反 同一条直线上 3．平衡
我能参与
1．静止 匀速直线 2．重力 支持力 平衡 平衡 3．平衡 平衡
4．（1）略 （2）相等 向砝码多的一边加速运动 相等 相反 （3）不在 在 同一条直线上 （4）向两边加速运动 同一个
5．0
6．物体静止时，物体处于平衡状态，物体受到的拉力和重力是一对平衡力，所以物体受到的重力大小就等于弹簧测力计的示数（拉力）。
7．二力平衡或平衡力
我能解决
例1：A 解析：两个力只有同时满足下列四个条件才是二力平衡：两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一个物体上。
例2：（1）货物静止不动时，货物受到的拉力和重力是平衡力，所以拉力和重力的大小相等，方向相反.因此吊车给货物的拉力的大小是5000N，方向是竖直向上.
（2）货物以0.1米/秒的速度匀速上升时，货物受到的拉力和重力仍是平衡力，所以拉力和重力的大小相等，方向相反.因此吊车给货物的拉力的大小是5000N，方向是竖直向上.
（3）、（4）两种情况与前面两种情况一样，拉力和重力都是平衡力.
我会解决
1．400 竖直向下 支持力 400 竖直向上 二力平衡
2．500 3．D 4．D 5．C
我能迁移
1．重 支持 相等 相反 0
2．（1）汽车一共受到重力和支持力的作用，重力和支持力的大小相等，方向相反。（2）汽车一共受到重力、支持力、牵引力和摩擦力的作用，重力和支持力的大小相等，方向相反；牵引力和摩擦力的大小相等，方向相反。