7.5二力平衡 ---2023-2024学年北师大版物理八年级下学期

课题 二力平衡 主备教师 参与教师 审核人 课 时 2 授课时间 教 学 目 标 掌握物体质心平衡规律及物体稳定态的行为。 观察并领悟物体在静止平衡下的行为模式。 利用日常生活中的物理现象，提高观察技能，并锻炼学生的逻辑推理和思维能力。 借助实验探究，提升实验技能，增强解决实际问题和分析数据的能力。 利用课程内容激发学生学习物理的兴趣，引导学生观察并思考生活中的物理常识。 通过小组合作学习，提升学生的团队精神和协作操作技巧。 重点 探究二力平衡的条件 难点 怎样进行实验以研究力的平衡原理的有效范畴？ 方法 推敲策略、呈现事实、阐明计划、研究途径 准备 滑轮、钩码、细绳、纸板 导 学 过 程 嫦娥二号所带回的影像资料激起了学生们对宇宙奥秘的探索欲和对国家科技进步的自豪感。 老师：嫦娥二号，这颗于2010年10月1日升空的卫星，为我们带来了重要的科学数据。我们为国家的科技进步感到自豪，并激励大家投身科学探索，以促进知识的不断进步。当我们凝视星空时，我们立足现实，嫦娥二号的探索之旅与月球的自然法则息息相关，鼓励我们从基础的科学知识开始学习。 本环节教师个人教学设计： 【基础知识】 一、平衡力概论 （1）研究教材中的四种物体状态，并阐述你的研究结果。 请直接在图中标记你的研究结果。 简介：在物理学中，物体处于静止或匀速直线运动时，我们称之为处于平衡状态。 继续研究：升空的火箭、减速的汽车、轨道改变的地球、乘坐电梯的人。判断他们中哪些处于平衡状态。 提供两个日常生活中的平衡状态和两个非平衡状态的实例（小组讨论后分享） （目标：加深对平衡状态的理解） （2）分析图中物体的受力情况，并在图上绘制力的示意图。 老师将指导讲解前两个图，后两个图请同学们自行分析。 总结：物体在多种力的作用下保持平衡，这些力被称为平衡力。 特别说明：当物体受到两个力时，这两个力相互抵消，物体处于平衡状态。 今天我们主要讨论的是二力平衡。（写在黑板上） 二、探究二力平衡的条件 （一）假设阶段 思考：物体受到两个力的作用时，是否会一定处于平衡状态？ 老师将进行实验演示： ①分析悬挂静止的砝码的状态和受力情况。 ②观察砝码做单摆运动时的状态和受力情况。 思考：当物体仅受到两个力影响而处于平衡状态时，这两个力需要满足什么条件？也就是二力平衡的条件。 提示：从力的三个要素出发，思考平衡的条件。 （二）实验探究方法 方法：采用控制变量法 提示：通过改变一个变量，同时保持其他变量不变，来进行实验设计。 讨论并描述实验步骤： 步骤1：在同一直线上用两条线反向拉挂砝码，找出卡片平衡的条件。 当两侧砝码数量相等时，卡片保持平衡；如果不相等，卡片就不平衡。因此，拉力需要相等。 步骤2：保持力的大小相等，方向相反，但不在同一直线上。观察卡片是否平衡。如果将卡片扭转角度，力将不平衡。只有力在同一直线上，卡片才平衡。 步骤3：如果力方向相同，卡片将不平衡。力方向必须相反，力才平衡。 步骤4：剪开卡片，砝码会落下。力必须作用在同一物体上。 说明：①在实验中我们忽略卡片的重量，假设卡片只受到两个力，这样便于研究二力平衡。 ②定滑轮改变了力的方向。 本环节教师个人教学设计： 【要点解析】 1. 分析平衡原理 以学生的角度探究物体维持平衡的原理。讲解在多种力的作用下，这些力相抵消，导致物体维持原有的动态平衡。比如，当物体受到两个大小相同、方向相反的力时，它能保持平衡。 思考点：物体在外力作用下，需要符合什么条件才能保持平衡状态？ 2. 实验检验平衡 方案一：通过实验展示力的平衡条件。 实验材料：用绳子穿过桌面滑轮，连接木板上的孔并挂上等重物。 观察点：木板是否能保持静止？木板静止时，拉力的方向和大小有何联系？如果调整拉力方向，木板还能保持不动吗？再次静止时，拉力的方向有何特征？如果两端挂上不同重量的物品，木板还能保持稳定吗？ 学生应基于观察结果得出结论，教师可辅助学生完善答案。 方案二：学生自主进行实验探究（分组进行，探索力的平衡条件）。 教师介绍与方案一相同的实验装置。 实验目标：观察并分析木板保持静止时应满足的条件。 学生分组实验，并进行讨论总结。 教师引导：基于力的合成的原理，相互平衡的两个力合力如何？ 3. 平衡原理的实际应用 方案一：通过实际例子练习，帮助学生领悟二力平衡原理在现实中的运用。 要求学生为图932中的物体绘制受力图，判断物体是否处于平衡状态，并指出哪一对力是相互平衡的。 1） 悬挂在空中静止的灯具。 2） 放置在桌面静止的茶杯。 3） 以恒定速度移动的拖车。 本环节教师个人教学设计： （四）【实践深化应用】 方案2：鼓励学术根基稳固的学生自主设计情境，对作用力和反作用力的原则进行深入研究。 学生在运用力平衡原则解决现实问题时，首先需确认物体为静止或匀速直线运动，这是实施平衡原则的首要条件。针对处于平衡状态的物体，要考察它所承受力的数值和方向。例如，推动车辆在平面上移动时，尽管垂直方向的力互相平衡，但水平方向的力也需保持平衡。在进行此类分析时，学生应防止问题过于简化，并全面考虑所有相关因素。 本环节教师个人教学设计： （五）【课堂习题】 1. 一个茶杯静置于桌面上，这是因为它受到的力是平衡的。 2. 当一个物体受到两个力，这两个力大小相同、方向相反，且作用在同一直线上，这两个力构成一对平衡力。 3. 桌面上有一本书，重0.2公斤，受到地心引力的向下作用，力的大小为0.2公斤乘以9.8牛顿/公斤；同时受到桌面的向上支持力，大小相同，这也是一对平衡力。 4. 起重机缓慢提升一个物品，因为重力与提升力达到了平衡状态。 1. 将木箱放在平面上，下列描述正确的是（ ） A、箱子的重力与地面压力不是一对平衡力； B、箱子的重力与地面支持力是一对平衡力； C、箱子对地面的压力与地面支持力是一对平衡力； D、箱子的重力与地面吸引力不是一对平衡力。 2. 打开伞在空中以恒定速度下降的人，这是因为人的重力与空气阻力（ ） A、没有力的作用； B、重力小于空气阻力； C、重力等于空气阻力； D、重力与空气阻力相等。 4. 一个重80牛顿的物体，平放在桌面上移动，摩擦力为12牛顿，要使物体以恒定速度直线运动，需要施加的水平推力为（ ） A、12牛顿； B、68牛顿； C、80牛顿； D、92牛顿。 学科网（北京）股份有限公司 $$