7.3 力的平衡 教案 -2022-2023学年沪科版初中物理八年级

7.3力的平衡 【教学目标】 1知道什么是平衡状态和平衡力。 2掌握二力平衡的条件。 3.会应用二力平衡的条件解决简单的问题。 【教学重难点】 重点：二力平衡的条件 难点：能用二力平衡的条件解决简单问题。 【教学方法】 科学探究、交流与讨论，归纳 【实验器材】 钩码、绳子、铁架台、卡片、剪刀 【教学过程】 一、新课导入： 学生活动：一根手指托笔，让笔处于静止状态。如图： 笔受力吗？ 教师引导学生分析笔的受力：笔受重力和支持力。 学生回顾牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动 状态或静止状态。 牛顿第一定律告诉我们静止的物体物体不受力会保持静止状态，那刚才的笔受到了力 也保持静止状态，这与牛顿第一定律矛盾吗？激发悬念，引入新课。 二、授课过程： (一)平衡状态与平衡力 分析上述笔受到的力，如果重力与支持力相等，相当于相互抵消，合力为零，所以才会 跟笔不受力的效果相同，所以是不矛盾的。 教师展示图片：拔河比赛是僵持状态（静止）；滑冰运动员在冰面匀速直线滑动：以恒 定速度水平飞行的飞机：匀速直线降落的降落伞。 这些现象物体都受到力了，但都跟不受力的效果相同，从而直接得出平衡力与平衡状态 的概念。平衡状态：物体受到两个〔或多个)力的作用时，能保持静止或匀速直线运动状态， 我们就说物体处于平衡状态。 平衡力：使物体处于平衡状态的两个力（或多个力） 学生举例说明什么样的物体受到的哪些力是平衡力？教师展示图片。 静止在桌面上的蛋糕所受的重力和支持力：起重机匀速吊起货物时，货物所受的拉力和 重力等。 指出这时作用该物体上的几个力改变物体运动状态的效果互相平衡，或者说几个力互相 平衡。物体受力平衡时最简单的情况是受两个力作用。 提出问题：当作用在物体上的两个力满足怎样的条件时，二力才能平衡呢（即：才能使 物体保持静止状态或匀速直线运动状态呢)？ 也就是二力平衡的条件是什么呢？ (二)二力平衡的条件 1.实验探究：二力平衡的条件 (1)科学猜想：根据我们课桌上的书受力以及公路上匀速直线运动的汽车受力我们猜 实验探究：二力平衡的条件 猜想 阻力 想一下二力平衡的条件。静止放在桌画上的书 做匀速直线运动的小汽车 分析受力，并根据合力为零得出猜想结果。怎么知道我们的猜想是否正确呢？ 1.两个力的大小相等 2.两个力方向相反 3.两个力在同一直线上 4.两个力作用在同一物体上 2 (2)设计实验 如何减小摩擦力对实验的影响？ 经过老师的引导，用纸板做实验，用细线系住纸板上的任意两个孔，细线的两端跨过桌 边的滑轮各悬挂的钩码。 实验器材：纸板、钩码、剪刀 细线、铁架台、滑轮 (纸板、细线所受的重力不计，细线和滑轮间的摩 擦力不计，空气阻力不计。) 实验步骤：根据猜想出的二力平衡的四个条件如何来意义验证，教师步步引导学生设计 出： 1.两个力的大小相等→1，分别悬挂质量相同和质量不同的钩码 艺.两个力方向相反◆2分别在细线的一端和两端悬挂钩码 3.两个力在同一直线上◆3.把轻纸板扭转一个角度 4.两个力作用在阿物体上◆4把轻纸板从中间剪开 观察纸板的运动情况（运动、静止）、受力情况（水 平方向上所受力的大小、方向、作用点) 设计出的实验表格如下 纸椒登到力纸椒的受纸板登力是是香作用小车是 的大小 力方向 否在 线上 在 体上 否平衡 相等不相 相问相反 是 是否 (3)进行实验 教师多媒体播放规范的实验操作。 两学生根据设计，上讲台进行实验。 用细线系住纸板上的任意两个孔，细线的两端跨过桌边的滑轮各悬挂一个相同质量的钩 码。在细线的两端悬挂质量不相同的钩码，纸板还能静止吗？ 得出：二力平衡的条件：两个力大小相等，方向相反。 把纸板扭转一下，使两个力的作用线不在同一直线上，纸板还能静止吗？重新平衡后， 两个力的方向有什么特点？ 3 得出二力平衡的条件：两个力作用在同一直线上。 当满足了上述条件时，把纸板从中间剪开，两还能静止吗？ 得出二力平衡的条件：两个力作用在同一物体上。 (4)得出结论：综上实验学生进行归纳总结得出： 作用在同一物体上（同体） 大小相等（等值） 四个条 方向相反（反向） 件缺 不可 作用在同一直线上（共线） 彼此平衡的两个力的合力一定为零 (三)二力平衡条件的应用 1.实验中二力平衡条件的应用 回顾我们前面做过的哪些实验用到了二力平衡： 1.用弹簧测力计测量物体重力时 一定要求在物体静止的时候读数， 此时：物体所受的重力与拉力二力平衡 即：G=F 2,实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关时要使物体在水 平方向做匀速直线运动，此时物体所受的摩擦力与拉 力二平衡即：仁F 2.计算中二力平衡条件的应用 例1：例题：降落伞打开后，一重力为1000N的人空中做匀速匀速直线求人所受的阻 力。 匀速直线 1000下降 G=100