第八章第二節(jié)“兩種力的平衡”教學(xué)設(shè)計
1.教學(xué)目標(biāo)
1. 知識和技能
1、結(jié)合生活經(jīng)驗理解平衡力、平衡狀態(tài)的概念，能判斷作用在物體上的力是否為平衡力。
2.能運用二力平衡知識分析、解決實際問題。
2. 流程與方法
1、體驗探索兩種力平衡條件的實驗過程，總結(jié)并得出結(jié)論。
2.通過理解平衡力與平衡態(tài)的關(guān)系，進(jìn)一步理解力與運動的密切關(guān)系
3. 情感、態(tài)度和價值觀
1.通過參加實驗活動，培養(yǎng)學(xué)生積極參與科學(xué)探究和實踐的主動性和合作精神。
2.在運用二力平衡知識分析、解決實際問題的過程中，體會物理與生活的緊密聯(lián)系。
2.教學(xué)重點與難點
本課題以學(xué)生對牛頓第一運動定律的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，通過分析靜止物體和勻速直線運動物體所受的力，為后面學(xué)習(xí)測量摩擦力、浮力等奠定基礎(chǔ)。
本部分由“兩力平衡的條件”和“兩力平衡條件的應(yīng)用”兩部分組成。教學(xué)的重點是兩力平衡的條件，關(guān)鍵是讓學(xué)生體驗探索兩力平衡條件的實驗過程。兩力平衡條件的應(yīng)用是本課題教學(xué)的難點，突破的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析生活中的事例，對兩力平衡的條件進(jìn)行總結(jié)、歸納和應(yīng)用。
3.教學(xué)策略
在本章中，學(xué)生學(xué)習(xí)了力和牛頓第一運動定律的相關(guān)知識，了解了物體運動狀態(tài)的變化與力的關(guān)系。這些內(nèi)容為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容提供了必要的知識基礎(chǔ)。教學(xué)時，從觀察實際現(xiàn)象出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出物體在靜止或勻速直線運動狀態(tài)下受到兩個力的作用，進(jìn)而延伸討論兩個力平衡的條件是什么。然后通過自主研究，得出兩個力平衡時力的三要素應(yīng)滿足的條件。為了更容易地從實驗中得出關(guān)于平衡條件的結(jié)論，要求學(xué)生自己進(jìn)行實驗研究。最后，引導(dǎo)學(xué)生利用兩個力平衡的條件來解釋生活中的一些現(xiàn)象。
4. 教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件、手推車、棉線、掛鉤、滑輪、熨斗架。
教學(xué)課程
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計方案
導(dǎo)入新課程
（5分鐘）
播放視頻：一艘潛艇勻速上升，一艘宇宙飛船緩慢下降，書桌上擺放著書籍，天花板上懸掛著電燈等。
想一想：這些物體會做出什么運動？什么力量作用于它們？
討論：牛頓第一運動定律告訴我們，當(dāng)沒有外力作用時，物體總是保持靜止或勻速直線運動。但現(xiàn)實情況是，所有物體都會受到力的作用，物體保持靜止或勻速直線運動是常見的現(xiàn)象。那么這兩者之間有什么聯(lián)系呢？
學(xué)生思考分析，有的物體做勻速直線運動，有的物體靜止不動，它們都受到兩個垂直方向的力的作用。
感性與美感的結(jié)合，有助于學(xué)生體會物理與生活的密切關(guān)系，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
新課程教學(xué)
（30分鐘）
1. 兩種力量的平衡
在上述現(xiàn)象中，潛艇和宇宙飛船都處于勻速直線運動狀態(tài)；而書本和電燈則均處于靜止?fàn)顟B(tài)。
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)什么是平衡狀態(tài)？兩種力的平衡是什么？
試想一下，如果一個物體受到兩種力的作用，它是處于靜止?fàn)顟B(tài)，還是勻速運動狀態(tài)？或者說，這兩種力一定平衡嗎？
示范：用手拉動鉤子即可加速。
引導(dǎo)學(xué)生思考：
（1）有多少力作用在吊鉤上？手把吊鉤提起時，吊鉤的運動狀態(tài)有什么變化嗎？
（2）這是否意味著作用在鉤子上的兩個力是平衡的？
想一想：當(dāng)一個物體處于平衡狀態(tài)時，作用在其上的兩個力應(yīng)滿足什么條件？讓我們用桌上的推車來探索這個問題。
（二）探索兩種力量的平衡條件
圖1
如圖1所示，將推車放置在光滑的水平桌面上，將掛鉤插入推車兩端懸掛的托盤中。
哪些力在水平方向上作用于汽車？使用力圖繪制汽車上的兩個拉力。
我們先讓汽車靜止不動，看看它所受到的兩個拉力應(yīng)該滿足什么關(guān)系。
學(xué)生小組實驗：探索兩種力平衡的條件。
（1）問題：
當(dāng)物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)時，這兩個力應(yīng)滿足什么條件？
（2）猜想和假設(shè)：
（教師可提示學(xué)生思考力的三個要素：大小、方向、作用點）
（3）制定實驗計劃，設(shè)計實驗：
可以設(shè)計什么樣的實驗來探討這個問題？（可以參考圖1嗎？）實驗過程中如何改變力的大小、方向和作用點？
（4）進(jìn)行實驗并收集數(shù)據(jù)：
作用在汽車上的兩個力的大小和方向是否在一條直線上？
（5）分析論證：
引導(dǎo)學(xué)生分析哪些情況下小車不能保持靜止，哪些情況下小車可以保持靜止，并得出結(jié)論。
（6）評估：
你可以向?qū)W生指出，小車在水平方向也會受到摩擦阻力，但在實驗中這個阻力被控制得很小，與拉力相比可以忽略不計。
學(xué)生總結(jié)：
平衡狀態(tài)：物體處于勻速運動或靜止?fàn)顟B(tài)，稱為平衡狀態(tài)。
二力平衡：物體在兩種力的作用下，達(dá)到平衡的狀態(tài)，叫二力平衡。
學(xué)生交流答案：
鉤重物受到重力和拉力兩種力的作用。由于鉤重物處于加速運動狀態(tài)，不處于平衡狀態(tài)，所以重力和拉力不是平衡力。這說明二力平衡課件，當(dāng)物體受到兩種力的作用時，這兩種力不一定是平衡力。
老師引導(dǎo)學(xué)生思考清楚所探究的問題，然后讓學(xué)生進(jìn)行實驗、記錄數(shù)據(jù)、分析總結(jié)，得出結(jié)論：作用于同一物體的兩個力必定大小相等、方向相反，并作用在同一直線上。
簡單來說就是：同體、等值、相反、共線。
最簡單的情況就是物體在兩個力的作用下保持平衡，所以我們先研究這個簡單的問題。
應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到，當(dāng)受到兩個力的作用時，物體不可能總是保持靜止或做勻速直線運動。這就引出了兩個力平衡的條件。
充分發(fā)揮實驗在物理教學(xué)中的作用，幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律。這里采用的方法是由具體到一般、由具體形象到抽象概括、由淺入深，符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
（三）雙力平衡的應(yīng)用
1.根據(jù)物體的運動狀態(tài)確定力
思考：
（1）若將一個燈泡懸在空中，導(dǎo)線的拉力為2N，則燈泡受到的引力是多少？
（2）一本重力為2N的教科書靜止放在水平桌子上，桌子對教科書的支撐力為多大？
（3）一名跳傘者帶著降落傘以恒定速度垂直下落。如果降落傘和人的總重量為 500 N，他們受到的阻力有多大？
摘要：根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)還是勻速直線運動狀態(tài)，可以判斷作用在物體上的兩個力是否是平衡力，進(jìn)而確定所需力的大小和方向。
2. 根據(jù)施加的力判斷物體的運動狀態(tài)
試想一下：一列火車在一條直軌上行駛，在水平方向上受到牽引力和阻力。如果牽引力大于阻力，火車會如何移動？如果牽引力小于阻力，火車會如何移動？如果牽引力和阻力相等，火車會如何移動？
總結(jié)：物體不受力作用時，應(yīng)保持勻速直線運動或靜止不動。物體受力作用時，運動狀態(tài)發(fā)生變化，這就是力的作用。物體受平衡力作用時，應(yīng)保持靜止不動或保持勻速直線運動。靜止物體受平衡力作用時，靜止不動；運動物體受平衡力作用時二力平衡課件，仍做勻速直線運動。
3. 一對平衡力與一對相互作用力的區(qū)別
想一想：一對平衡的力和一對相互作用的力有許多相似之處，但也有不同之處。試著區(qū)分它們。
引導(dǎo)學(xué)生正確分析回答：燈泡在受到重力和導(dǎo)線拉力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以重力和導(dǎo)線拉力是平衡力。那么這兩個力一定滿足二力平衡的條件，即大小相等、方向相反、在一條直線上。因此，燈泡受到的重力為2N。
學(xué)生們交換答案：如果牽引力大于阻力，火車就會加速；如果牽引力小于阻力，火車就會減速；當(dāng)牽引力與阻力相等時，兩個水平力達(dá)到平衡，火車便能以恒定的速度直線前進(jìn)。
同學(xué)們交換答案，說它們的相同點是：大小相等，方向相反，作用在同一直線上。它們最根本的區(qū)別是：一對平衡力是作用在“同一”物體上的力，而一對相互作用力是作用在“不同”物體上的力。只要兩個力不作用在同一個物體上，就不能是平衡力；如果有第三個物體作用在兩個力上，就不能是相互作用力。
通過舉例，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握力與運動的關(guān)系，同時培養(yǎng)學(xué)生的分析論證能力，鍛煉學(xué)生的縝密思維。
課程總結(jié)
（5分鐘）
今天的學(xué)習(xí)讓你學(xué)到了什么？在實驗探索中你遇到了什么問題？還有其他問題想要探索嗎？
學(xué)生可以單獨回答，也可以相互交流，并根據(jù)交流的內(nèi)容總結(jié)自己的學(xué)習(xí)。
促進(jìn)知識的鞏固和掌握，提高學(xué)生的溝通表達(dá)能力。