内容正文:
二力平衡
教案
一、学情分析
学生在学习牛顿第一定律的基础上,通过对保持静止状态和匀速直线运动状态的进行受力分析,探究二力平衡的条件和应用,为后面学习摩擦力等打下基础。
二、教学目标
1.知道二力平衡的条件;
2.会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。
三、重点难点
【教学重点】
掌握二力平衡条件。
【教学难点】
二力平衡条件的探究及应用。
四、教学过程
【教具准备】小车、砝码或钩码、滑轮、细线、托盘等。
第一板块 【创设情境 导入新课】
教师提问:根据牛顿第一定律,物体在没有受力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。那么物体受力时,运动状态一定发生改变吗?
播放图片:悬挂的吊灯、桌子上放着的花盆、匀速直线运动的汽车、匀速直线下降的降落伞
教师提问:为什么受力的物体,也会保持静止状态或匀速直线运动状态?请同学们分析物体的受力情况。
教师提醒:当物体受多个力时,作用点画在物体的重心。
第二板块【合作交流 探索新知】
1. 平衡状态和平衡力
(1)平衡力:物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,则这几个力相互平衡。
(2)平衡状态:静止状态或匀速直线运动状态。
(3)二力平衡:物体只受两个力而处于平衡状态。
教师提问:这两个力符合什么条件时物体才能处于平衡状态呢?
2. 二力平衡的条件
(1) 实验猜想:
①两个力的大小相等、方向相反。
②两个力在同一直线上。
③两个力作用在同一物体上。
(2) 实验器材和过程:
教师点拨:把小车放在光滑的水平面上,向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变?
实验过程:
①使两托盘里的砝码质量不相等,小车会运动;
②使两托盘里的砝码质量相等,小车保持静止;
③保持两托盘里的砝码质量相等,把小车在水面桌面上扭转一个角度后释放,小车会运动。
(3)实验记录:
小车在水平方向所受二力的情况
小车运动状态
是否改变
大小
方向
是否在一条直线上
不相等
相等
相等
……
(4)实验结论:
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。即二力平衡的条件:同体、等大、反向、共线。满足所有条件的两个力叫做一对平衡力。
教师提问:
①物体同样受到平衡力的作用,为什么有时静止,有时处于匀速直线运动状态?
答:由最初运动状态决定。
(2)平衡力与相互作用力的区别?
答:是否同体。
3. 一对相互作用力与一对平衡力的异同
4. 二力平衡条件的应用
教师提问:为什么弹簧测力计竖直测量的读数是物体的重力?
学生回答:物体竖直方向受到重力G和弹簧测力的拉力F,大小相等,方向相反,在同一条直线上,是一对平衡力。而弹簧测力对物体的拉力F和物体对弹簧测力的拉力,也就是弹簧测力的示数是一对相互作用力,大小相等,所以物体受到的重力G等于弹簧测力的示数。
第三板块 【随堂练习 巩固基础】
例题1.在下列事例中,物体受到平衡力作用的是( D )
A. 正在圆轨道上转圈的过山车
B. 减速进站的火车
C. 腾空而起正在加速上升的火箭
D. 在马路上匀速直线行驶的汽车
例题2.下列情况,是两力平衡的是( D )
例题3.如图所示,给四个静止的物体同时施加方向相反的力F1和F2的作用,其中能继续保持静止的物体是( B )
例题4.某人沿水平方向用20 N的力推着一辆车匀速向西运动,车受到的阻力大小是 20 N,方向是水平向东 。
例题5.每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到我市滩涂越冬,如图所示,一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔,此过程中,空气对它作用力的方向( A )
A. 竖直向上
B. 竖直向下
C. 与运动方向相同
D. 与运动方向相反
例题6.在水平路面上,小车受到水平向右的推力1000 N做匀速直线运动,请画出小车所受阻力的方向和大小。
第四板块 【明辨易错 精准理解】
1.一个物体放在水平桌面上,下列一对力中是平衡力的是( B )
A. 物体受到的重力和物体对水平桌面的压力
B. 物体受到的重力和水平桌面对物体的支持力
C. 物体受到的支持力和物体对水平桌面的压力
D. 桌子受到的重力和物体对水平桌面的压力
2.放在水平桌面上的茶杯,受到的平衡力是( D )
A. 茶杯受到的重力和茶杯对地球的吸引力
B. 茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力
C. 茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力
D. 茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力
第五板块 【当堂检测 及时反馈】
1、 平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动状态。
2、 二力平衡是指物体只受 两 个力而处于平衡状态。
3、 这两个力符合同体、等大、反向、共线条件时物体才能处于平衡状态。
4、 茶杯重2 N,放在水