7.5 二力平衡 导学设计
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文档简介
五、 二力平衡
教材解读
本节主要涉及的内容有三个方面：力的平衡概念、二力平衡条件及其应用。二力平衡是物体受两个力作用而保持的平衡状态，是物体受力平衡问题中最简单的一种情况，在力学中的地位十分重要。它既是力的合成的延续，又是今后进一步学习其他力学知识的基础，所以二力平衡知识是联系新旧知识的纽带。
这部分内容和方法的学习，关系到学生以后会不会进行受力问题的分析。因此，学习这部分知识具有十分重要的意义
教学目标
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的状态。
2.知道物体处于平衡状态时所受的力称为平衡力，最简单的平衡情况是二力平衡。
3.理解二力平衡的条件。
4.能利用平衡条件解决简单的平衡问题
过程与方法
1.通过观察二力平衡条件的演示实验(或实验探究)，培养学生对信息的收集、处理能力。
2.通过运用知识分析实例加深对知识的理解，培养学生的分析概括能力
情感、态度与价值观
通过平衡，让学生初步领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生对大自然的亲近、热爱、和谐相处的情感
重点难点
重点：理解透镜对光的作用。通过实验验证透镜对光线的作用，同时根据光路的可 逆性完成学生对三条特殊光线的认识。
难点：认识凹透镜的虚焦点。根据凹透镜对光线的作用，通过作图法认识凹透镜的虚焦点
释疑解难
重点：二力平衡条件。建议教师课前准备足够多的实验器材(小卡片、细线、钩码等)，课上引导学生针对探究课题独立完成探究过程，然后对实验现象进行分析，进而总结出二力平衡的条件。
难点：平衡状态的理解。教材中是直接给出概念的，但是生活经验和直觉告诉我们，静止的物体是平衡的，而没有“做匀速直线运动的物体也处于平衡状态”的认知。因此建议教师在教学过程中，先由学生根据已有经验得出静平衡，再通过演示实验，发现受平衡力的物体也可以做匀速直线运动，来完善平衡的概念
【导入一】 (“走钢丝”表演激发兴趣，引入新课)
[师]利用多媒体播放“走钢丝”表演片断，学生观看。
[问]演员在钢丝上站立时为什么掉不下来呢？
要明白这个问题，让我们一起走进今天的物理课堂：五、二力平衡。
【导入二】 (观察图片，逐步引入新课)
[师]利用多媒体显示图片(静止在桌上的花瓶、匀速行驶的列车)。
[引导]①它们分别处于怎样的状态？②它们分别受到哪些力的作用。
[述]物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡。二力平衡是最简单的一种。我们今天就一起来学习：五、二力平衡。
【导入三】 (小故事引入新课)
蚂蚁从高处落下来为什么摔不死？
众所周知，人从楼上掉下来摔不死也会摔成重伤，可是蚂蚁从高处掉下来却安然无恙。你知道其中的奥秘吗？其原因是物体在空气中运动时会受到空气的阻力，阻力的大小与物体和空气接触的表面积大小有关，越小的物体其表面积大小和重力大小的比值越大，即阻力越容易和重力相平衡，从而不至于使下降的速度越来越大，也就是说微小的物体可以在空气中以很小的速度下落，所以蚂蚁落地时速度很小，不至于摔死。从而引出二力平衡。
学点1 二力平衡的概念
观察：如图7－5－1所示。
图7－5－1
思考：
问题：物体处于__静止或匀速直线运动状态__，我们就称物体处于平衡状态。处于平衡状态的物体所受的力叫作__平衡力__。如果物体只受两个力而处于平衡状态，这种情况叫作__二力平衡__。
学点2 二力平衡的条件
阅读教材P39～P40“实验探究”。
图7－5－2
问题1：如图7－5－2甲所示，纸板受到的两个拉力大小__相等__，方向__相反__，纸板处于__平衡状态__。如果在其中一个钩码下再挂一个钩码，纸板__不能__(选填“能”或“不能”)处于平衡状态。
问题2：如图乙所示，把纸板扭转一下，放手后纸板__不能__(选填“能”或“不能”)处于平衡状态。
问题3：作用在同一物体上的两个力，大小__相等__，方向__相反__，且作用在__同一条直线上__，这两个力彼此平衡，即合力为__零__。
学点3 二力平衡的判断
图7－5－3
(1)平衡力的判断
方法一：根据状态判断，如图7－5－3所示。
思考：
问题：一个物体在两个力的作用下还能保持__静止__或__匀速直线运动__状态，这两个力就是平衡力。
方法二：根据二力平衡条件判断，如图7－5－4所示。
图7－5－4
思考：
问题：两个力作用在__同一__物体上，它们大小__相等__，方向__相反__，作用在__同一__直线上，这两个力就是平衡力。图__C__中的两个力为平衡力。
(2)平衡力与相互作用力。如图7－5－5所示。
图7－5－5
问题：用细线悬挂在天花板下面的小球处于静止状态，其中__小球受到的重力__和__细线对小球的拉力__是一对平衡力；__细线对小球的拉力__和__小球对细线的拉力__是一对相互作用力。一对平衡力与一对相互作用力的区别在于，平衡力作用在__同一物体上__，相互作用力作用在__不同物体上__。
学点4 二力平衡的应用
观察：如图7－5－6所示。
图7－5－6
思考：
问题1：形状不规则的板状物体可用悬挂法找出它的重心位置。根据__二力平衡的条件__可以知道，图甲中__O__点是物体的重心。
问题2：如图乙所示，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，已知人和伞的总重为750 N，则人和伞受到的阻力大小为__750__N，方向__竖直向上__。
图7－5－7
1．在如图7－5－7所示的“悬空的磁环”活动中，假设甲、乙、丙三个磁环相同，中间塑料管是光滑的。当磁环都处于静止状态时，甲对乙的作用力F1和丙对乙的作用力F2的大小关系是( )
A．F1小于F2 B．F1等于F2
C．F1大于F2 D．无法比较
[答案] A
教材解读
本节主要涉及的内容有三个方面：力的平衡概念、二力平衡条件及其应用。二力平衡是物体受两个力作用而保持的平衡状态，是物体受力平衡问题中最简单的一种情况，在力学中的地位十分重要。它既是力的合成的延续，又是今后进一步学习其他力学知识的基础，所以二力平衡知识是联系新旧知识的纽带。
这部分内容和方法的学习，关系到学生以后会不会进行受力问题的分析。因此，学习这部分知识具有十分重要的意义
教学目标
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的状态。
2.知道物体处于平衡状态时所受的力称为平衡力，最简单的平衡情况是二力平衡。
3.理解二力平衡的条件。
4.能利用平衡条件解决简单的平衡问题
过程与方法
1.通过观察二力平衡条件的演示实验(或实验探究)，培养学生对信息的收集、处理能力。
2.通过运用知识分析实例加深对知识的理解，培养学生的分析概括能力
情感、态度与价值观
通过平衡，让学生初步领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生对大自然的亲近、热爱、和谐相处的情感
重点难点
重点：理解透镜对光的作用。通过实验验证透镜对光线的作用，同时根据光路的可 逆性完成学生对三条特殊光线的认识。
难点：认识凹透镜的虚焦点。根据凹透镜对光线的作用，通过作图法认识凹透镜的虚焦点
释疑解难
重点：二力平衡条件。建议教师课前准备足够多的实验器材(小卡片、细线、钩码等)，课上引导学生针对探究课题独立完成探究过程，然后对实验现象进行分析，进而总结出二力平衡的条件。
难点：平衡状态的理解。教材中是直接给出概念的，但是生活经验和直觉告诉我们，静止的物体是平衡的，而没有“做匀速直线运动的物体也处于平衡状态”的认知。因此建议教师在教学过程中，先由学生根据已有经验得出静平衡，再通过演示实验，发现受平衡力的物体也可以做匀速直线运动，来完善平衡的概念
【导入一】 (“走钢丝”表演激发兴趣，引入新课)
[师]利用多媒体播放“走钢丝”表演片断，学生观看。
[问]演员在钢丝上站立时为什么掉不下来呢？
要明白这个问题，让我们一起走进今天的物理课堂：五、二力平衡。
【导入二】 (观察图片，逐步引入新课)
[师]利用多媒体显示图片(静止在桌上的花瓶、匀速行驶的列车)。
[引导]①它们分别处于怎样的状态？②它们分别受到哪些力的作用。
[述]物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡。二力平衡是最简单的一种。我们今天就一起来学习：五、二力平衡。
【导入三】 (小故事引入新课)
蚂蚁从高处落下来为什么摔不死？
众所周知，人从楼上掉下来摔不死也会摔成重伤，可是蚂蚁从高处掉下来却安然无恙。你知道其中的奥秘吗？其原因是物体在空气中运动时会受到空气的阻力，阻力的大小与物体和空气接触的表面积大小有关，越小的物体其表面积大小和重力大小的比值越大，即阻力越容易和重力相平衡，从而不至于使下降的速度越来越大，也就是说微小的物体可以在空气中以很小的速度下落，所以蚂蚁落地时速度很小，不至于摔死。从而引出二力平衡。
学点1 二力平衡的概念
观察：如图7－5－1所示。
图7－5－1
思考：
问题：物体处于__静止或匀速直线运动状态__，我们就称物体处于平衡状态。处于平衡状态的物体所受的力叫作__平衡力__。如果物体只受两个力而处于平衡状态，这种情况叫作__二力平衡__。
学点2 二力平衡的条件
阅读教材P39～P40“实验探究”。
图7－5－2
问题1：如图7－5－2甲所示，纸板受到的两个拉力大小__相等__，方向__相反__，纸板处于__平衡状态__。如果在其中一个钩码下再挂一个钩码，纸板__不能__(选填“能”或“不能”)处于平衡状态。
问题2：如图乙所示，把纸板扭转一下，放手后纸板__不能__(选填“能”或“不能”)处于平衡状态。
问题3：作用在同一物体上的两个力，大小__相等__，方向__相反__，且作用在__同一条直线上__，这两个力彼此平衡，即合力为__零__。
学点3 二力平衡的判断
图7－5－3
(1)平衡力的判断
方法一：根据状态判断，如图7－5－3所示。
思考：
问题：一个物体在两个力的作用下还能保持__静止__或__匀速直线运动__状态，这两个力就是平衡力。
方法二：根据二力平衡条件判断，如图7－5－4所示。
图7－5－4
思考：
问题：两个力作用在__同一__物体上，它们大小__相等__，方向__相反__，作用在__同一__直线上，这两个力就是平衡力。图__C__中的两个力为平衡力。
(2)平衡力与相互作用力。如图7－5－5所示。
图7－5－5
问题：用细线悬挂在天花板下面的小球处于静止状态，其中__小球受到的重力__和__细线对小球的拉力__是一对平衡力；__细线对小球的拉力__和__小球对细线的拉力__是一对相互作用力。一对平衡力与一对相互作用力的区别在于，平衡力作用在__同一物体上__，相互作用力作用在__不同物体上__。
学点4 二力平衡的应用
观察：如图7－5－6所示。
图7－5－6
思考：
问题1：形状不规则的板状物体可用悬挂法找出它的重心位置。根据__二力平衡的条件__可以知道，图甲中__O__点是物体的重心。
问题2：如图乙所示，跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，已知人和伞的总重为750 N，则人和伞受到的阻力大小为__750__N，方向__竖直向上__。
图7－5－7
1．在如图7－5－7所示的“悬空的磁环”活动中，假设甲、乙、丙三个磁环相同，中间塑料管是光滑的。当磁环都处于静止状态时，甲对乙的作用力F1和丙对乙的作用力F2的大小关系是( )
A．F1小于F2 B．F1等于F2
C．F1大于F2 D．无法比较
[答案] A