9.1 二力平衡 导学设计
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教
材
解
读
本节内容由二力平衡的概念、探究二力平衡的条件和它的应用三部分组成。 二力平衡是物体受力的作用而保持平衡状态的最简单情况，也是进一步学习力和运动关系的基础，在力学中的地位十分重要。
在教学时，首先对日常生活中学生非常熟悉的现象进行受力分析和运动状态的讨论，感知生活和生产中某些物体只受两个力的作用而处于静止状态或匀速直线运动状态，由于这两个力的作用效果相互抵消，从而引出“二力平衡”的概念。 进而引导学生讨论二力平衡的条件是什么，从力的三要素出发，让学生在自主实验中探究得出二力平衡的条件，最后通过练习掌握如何运用二力平衡的条件分析问题、解决问题。
教
学
目
标
知识与技能
1.知道什么是二力平衡，初步掌握二力平衡的条件。
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。
过程与方法
1.通过组织学生讨论并对物体进行受力分析，理解二力平衡的概念。
2.通过探究实验得出二力平衡的条件。
情感、态度与价值观
1.养成实事求是，尊重自然规律的态度。
2.积极参与二力平衡条件的实验探究，培养善于与其他同学合作的意识。
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学生：静止的物体是平衡的。而学生对于做匀速直线运动的物体也处于平衡状态却没有认知。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，从而完善平衡的概念。
学点1 二力平衡
思考2：汽车在平直的公路上匀速行驶时受哪些力的作用？
思考3：用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，此时木块受哪些力的作用？
分析：静止在桌面上的书受到竖直向下的重力和桌子对它竖直向上的支持力；在平直的公路上匀速行驶时，汽车在水平方向上受牵引力和摩擦阻力，在竖直方向上受重力和支持力；用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，木块在水平方向上受拉力和摩擦力，在竖直方向上受重力和支持力。即一个物体同时受两个力(或多个力)的作用时，如果物体仍然保持静止状态或匀速直线运动状态，那么这几个力就相互平衡。
问题1：平衡状态包括__静止__状态和__匀速直线运动__状态，即某一物体处于平衡状态时，要么是静止状态，要么是匀速直线运动状态。物体处于平衡状态，也就是说物体的运动状态__不变__，即物体所受各力改变物体运动状态的总作用效果为__零__。
问题2：物体受一个力的作用时__不能__处于平衡状态，二力平衡是最简单的受力平衡，另外，物体还可以在三(或多)个力的作用下处于平衡状态。
学点2 探究二力平衡条件
步骤1：准备实验装置，用方形塑料片(质量小些的好)作为受力物体，将塑料片的两个对角分别用线穿过并结牢，线的另两端绕过演示板上的滑轮并挂上钩码。
步骤2：如图9－1－2甲所示，按住塑料片，两端分别挂上不等重的钩码，放手后，塑料片将不能保持静止而向左侧移动。
图9－1－2
步骤3：如图乙所示，两边挂等重的钩码，将塑料片扭转一定的角度，使二力不在同一条直线上，放手后，塑料片将转动。
步骤4：步骤3中的塑料片最后将静止，如图丙所示；按住塑料片，在两边增挂等重的钩码，放手后，塑料片将保持静止。
步骤5：在上述探究基础上再沿如图丁所示虚线将塑料片一剪为二，平衡被破坏，钩码、塑料片都落下。
分析与论证：步骤2说明，大小不相等的两个力不能使物体平衡；步骤3说明，大小相等、方向相反、不在同一条直线上的两个力不能使物体平衡；步骤4说明，大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的两个力使物体处于平衡状态；步骤5说明，二力平衡还有一个重要的前提：即两个力一定要作用在同一个物体上。
问题1：实验中，方形塑料片的__质量__很小，相对于钩码的拉力，塑料片的__重力__可以忽略。另外，在实验中，滑轮一定要润滑。
问题2：在判断二力平衡时，一定要注意相互平衡的两个力与相互作用的两个力的区别，二者最明显的区别是：二力平衡的两个力是作用在__同一__物体上的，而相互作用的两个力是作用在__不同__的物体上的。
问题3：判断一个物体受到的两个力是不是平衡力，我们可以通过两种方法：一是根据物体的__运动状态__判断，如果物体在力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态(与速度大小无关)，则物体受到的力一定是平衡力；二是根据__平衡条件__来判断，如果物体受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，这两个力一定是平衡力。需要注意的是，这四个条件缺一不可，四个条件中“作用在同一物体上”这个条件最容易被忽视。
学点3 二力平衡条件的应用
应用1：判断物体是否受力平衡。先确定研究对象，再分析受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足，则不平衡。
应用2：根据一个力的大小、方向，确定另外一个力的大小和方向。
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本节内容由二力平衡的概念、探究二力平衡的条件和它的应用三部分组成。 二力平衡是物体受力的作用而保持平衡状态的最简单情况，也是进一步学习力和运动关系的基础，在力学中的地位十分重要。
在教学时，首先对日常生活中学生非常熟悉的现象进行受力分析和运动状态的讨论，感知生活和生产中某些物体只受两个力的作用而处于静止状态或匀速直线运动状态，由于这两个力的作用效果相互抵消，从而引出“二力平衡”的概念。 进而引导学生讨论二力平衡的条件是什么，从力的三要素出发，让学生在自主实验中探究得出二力平衡的条件，最后通过练习掌握如何运用二力平衡的条件分析问题、解决问题。
教
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目
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知识与技能
1.知道什么是二力平衡，初步掌握二力平衡的条件。
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。
过程与方法
1.通过组织学生讨论并对物体进行受力分析，理解二力平衡的概念。
2.通过探究实验得出二力平衡的条件。
情感、态度与价值观
1.养成实事求是，尊重自然规律的态度。
2.积极参与二力平衡条件的实验探究，培养善于与其他同学合作的意识。
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学生：静止的物体是平衡的。而学生对于做匀速直线运动的物体也处于平衡状态却没有认知。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，从而完善平衡的概念。
学点1 二力平衡
思考2：汽车在平直的公路上匀速行驶时受哪些力的作用？
思考3：用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，此时木块受哪些力的作用？
分析：静止在桌面上的书受到竖直向下的重力和桌子对它竖直向上的支持力；在平直的公路上匀速行驶时，汽车在水平方向上受牵引力和摩擦阻力，在竖直方向上受重力和支持力；用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，木块在水平方向上受拉力和摩擦力，在竖直方向上受重力和支持力。即一个物体同时受两个力(或多个力)的作用时，如果物体仍然保持静止状态或匀速直线运动状态，那么这几个力就相互平衡。
问题1：平衡状态包括__静止__状态和__匀速直线运动__状态，即某一物体处于平衡状态时，要么是静止状态，要么是匀速直线运动状态。物体处于平衡状态，也就是说物体的运动状态__不变__，即物体所受各力改变物体运动状态的总作用效果为__零__。
问题2：物体受一个力的作用时__不能__处于平衡状态，二力平衡是最简单的受力平衡，另外，物体还可以在三(或多)个力的作用下处于平衡状态。
学点2 探究二力平衡条件
步骤1：准备实验装置，用方形塑料片(质量小些的好)作为受力物体，将塑料片的两个对角分别用线穿过并结牢，线的另两端绕过演示板上的滑轮并挂上钩码。
步骤2：如图9－1－2甲所示，按住塑料片，两端分别挂上不等重的钩码，放手后，塑料片将不能保持静止而向左侧移动。
图9－1－2
步骤3：如图乙所示，两边挂等重的钩码，将塑料片扭转一定的角度，使二力不在同一条直线上，放手后，塑料片将转动。
步骤4：步骤3中的塑料片最后将静止，如图丙所示；按住塑料片，在两边增挂等重的钩码，放手后，塑料片将保持静止。
步骤5：在上述探究基础上再沿如图丁所示虚线将塑料片一剪为二，平衡被破坏，钩码、塑料片都落下。
分析与论证：步骤2说明，大小不相等的两个力不能使物体平衡；步骤3说明，大小相等、方向相反、不在同一条直线上的两个力不能使物体平衡；步骤4说明，大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的两个力使物体处于平衡状态；步骤5说明，二力平衡还有一个重要的前提：即两个力一定要作用在同一个物体上。
问题1：实验中，方形塑料片的__质量__很小，相对于钩码的拉力，塑料片的__重力__可以忽略。另外，在实验中，滑轮一定要润滑。
问题2：在判断二力平衡时，一定要注意相互平衡的两个力与相互作用的两个力的区别，二者最明显的区别是：二力平衡的两个力是作用在__同一__物体上的，而相互作用的两个力是作用在__不同__的物体上的。
问题3：判断一个物体受到的两个力是不是平衡力，我们可以通过两种方法：一是根据物体的__运动状态__判断，如果物体在力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态(与速度大小无关)，则物体受到的力一定是平衡力；二是根据__平衡条件__来判断，如果物体受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，这两个力一定是平衡力。需要注意的是，这四个条件缺一不可，四个条件中“作用在同一物体上”这个条件最容易被忽视。
学点3 二力平衡条件的应用
应用1：判断物体是否受力平衡。先确定研究对象，再分析受力情况，若满足二力平衡的条件，则受力平衡；若不满足，则不平衡。
应用2：根据一个力的大小、方向，确定另外一个力的大小和方向。