第八章 第2节二力平衡教学设计 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第2节二力平衡 1.知道什么是平衡状态、什么是力的平衡，初步掌握二力平衡的条件. 2.会通过实验探究二力平衡的条件. 3.能用二力平衡解决实际问题. 重点：通过实验探究二力平衡的条件. 难点：用二力平衡解决实际问题. 一、新课导入 放在桌面上的花瓶、吊在天花板上的电灯、在平直道路上匀速行驶的汽车，这些物体分别受到哪些力的作用？处于什么状态？通过这节课的学习我们就能回答这些问题了.这节课我们要学习的就是二力平衡. 二、探究新知 知识模块一：平衡力和平衡状态 【教师提问】牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时，将保持静止或匀速直线运动状态.但不受力的物体是不存在的，那么为什么有些物体还会保持静止或匀速直线运动状态呢？ 【交流讨论】学生分组讨论，并提出猜想，教师在一旁作出指导. 【教师提问】提着书包不动时，书包受重力和手对它向上的拉力，为什么书包受两个力作用还会保持静止？ 【学生作答】如果将手松开，书包将落到地上，说明向上的拉力将使书包下落的重力产生的效果抵消了，使书包不至于下落. 【教师提问】在平直道路上匀速行驶的汽车，同时受到牵引力和阻力的作用.为什么汽车在水平方向受两个力作用还会保持匀速直线运动状态？ 【学生作答】汽车牵引力将阻力产生的效果抵消了，也可以说阻力将牵引力产生的效果抵消了，使汽车的运动状态不发生变化. 【教师讲解】一些物体虽然受力，但是这几个力的作用效果相互抵消，就相当于不受力. 【归纳总结】（1）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，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态. （2）物体在平衡状态下，要么不受力，要么受平衡力，反过来，当物体不受力或受平衡力时，就总保持静止状态或匀速直线运动状态. 知识模块二：二力平衡的条件 【教师提问】如果物体只受两个力作用，那么这两个力满足什么条件才能平衡？ 【学生作答】二力是否满足平衡条件可能与作用力的大小、方向以及作用点的位置有关. 学生阅读教材第20~21页“探究二力平衡的条件”的内容. 【实验演示】把小车放在光滑的水平桌面上，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. （1）使两托盘里的砝码质量不相等； （2）使两托盘里的砝码质量相等； （3）保持两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放. 把实验条件和现象记录在设计好的表格中. 【教师提问】观察实验现象，在哪些情况下小车能保持静止？在哪些情况下小车不能保持静止？ 【学生作答】两托盘里的砝码质量相等时，小车能保持静止；两托盘里的砝码质量不相等时，小车不能保持静止；保持两托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车也不能保持静止. 【归纳总结】作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡. 知识模块三：二力平衡条件的应用 【教师讲解】学习了二力平衡的条件后，可以根据物体的运动状态判断受力情况，也可以根据受力情况判断物体的运动状态. 【教师提问】吊在天花板上静止不动的电灯，若电线对电灯的拉力为2 N，则电灯受到的重力是多少？ 【学生作答】电灯受重力和电线的拉力，处于静止状态，所以重力和电线的拉力是一对平衡力.那么这两个力一定满足二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，且在同一条直线上，所以电灯受到的重力为2 N. 【归纳总结】根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态，可以判断出作用在物体上的两个力是一对平衡力，进而判断所求力的大小和方向. 【教师提问】火车在平直的轨道上行驶，在水平方向上受牵引力和阻力.如果牵引力大于阻力，火车将怎样运动？如果牵引力小于阻力，火车将怎样运动？牵引力和阻力相等时，火车又将怎样运动？ 【学生作答】牵引力大于阻力时，火车加速前进；牵引力小于阻力时，火车减速前进；牵引力和阻力相等时，水平方向二力平衡，火车匀速直线前进. 【归纳总结】物体不受力时，应保持匀速直线运动或静止状态.物体受一个力，运动状态发生改变，这是力产生的效果.物体受平衡力时，应保持静止或保持匀速直线运动状态.静止的物体受平衡力时，仍然保持静止；运动的物体受力平衡时，将做匀速直线运动. 【教师提问】一对平衡力和一对相互作用力有许多相似的地方，但也有不同的地方.你们能区别开一对平衡力和一对相互作用力吗？ 【交流讨论】学生分组讨论，总结归纳.教师在一旁作出指导. 【归纳总结】相同点是每一对力都满足大小相等，方向相反，且都作用在同一直线上；不同点是一对平衡力是作用在同一物体上的力，而一对相互作用力是分别作用在不同物体上的力.两个力只要不是作用在同一物体上，就不可能是平衡力；两个力中发生作用的物体只要出现第三个，就不可能是相互作用力. 三、课堂演练 1.起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是6 00