7.3二力平衡 教案----2025-2026学年物理沪科版八年级全一册

该教案聚焦“力的平衡”核心知识，涵盖平衡状态、二力平衡条件及应用。通过“手指托笔”活动，对比牛顿第一定律中不受力与受力静止的情况，搭建新旧知识联系的学习支架。 以实验探究为特色，用小卡片、钩码等器材，通过改变力的大小、方向、作用线及作用物体，引导学生自主得出二力平衡条件，培养科学探究与科学思维能力。结合测量重力、滑动摩擦力等实例，强化物理观念，助力学生掌握规律应用，提升教师教学效率。

第七章 力与运动 第三节 力的平衡 （一）教学设计 课题 7.3 力的平衡 课时 1课时 设计者 课型 新授课 设计时间 学习分析 1.课程要求 1.知道二力平衡条件，能运用力与平衡的知识，分析物体的受力情况，判断物体的运动状态。 2.能欣赏力与平衡之美。 2.教材解读 本节内容由平衡状态的概念、探究二力平衡的条件和它的应用三部分组成，首先通过学生观察实际现象，引导学生归纳出物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受到两个力的作用，引出二力平衡的概念，进而引导学生讨论二力平衡的条件是什么，再通过演示实验探究二力平衡时二力所满足的四个条件。最后通过练习掌握如何运用二力平衡条件分析问题、解决问题。教材思路编排符合初中学生从实践到理论再到实践的认知规律，其中通过实验，在学生观察、分析、综合、归纳和演绎的过程中，有效地获取知识、发展能力，并促进科学世界观和方法论的形成，充分体现了物理学以观察和实验为基础的学科特点。力学是本学期的重点内容，二力平衡又是力学中的重点之一，本节知识的学习和应用，为后面学习浮力知识奠定了知识基础。因此本节知识是联系新旧知识的纽带，在力学中起承上启下的作用。 3.学情分析 本节是新课程（沪科版）第七章第三节的内容。本节学习二力平衡，内容包括平衡状态、二力平衡的条件和应用。 学生在初中学习过牛顿第一定律，理解力作用下物体的平衡状态会比较容易；利用前面学过的知识分析推出二力的平衡条件，学生也不会有太大困难，教师只需适当点拨即可；但学生在设计实验并通过实验探究二力的平衡条件时会感到比较困难，教师要给予及时的引导，并可通过学生相互讨论共同解决。 学习目标 1.知道什么是二力平衡及二力平衡的条件。 2.知道物体在平衡力作用下将保持匀速直线运动状态或静止状态。 3.能判断物体是否处于平衡状态，并能分析哪两个力是一对平衡力。 4.能利用学习的新知识解决以前学习中的问题，能体会对知识的掌握是不断深入的。 达成评价 1.能在课上独立思考并回答老师的问题 2.能独立完成课后习题 教学重难点 重点： 探究二力平衡条件的实验 难点： 利用二力平衡的知识分析解决实际问题。 教学准备 教师：多媒体课件、钩码、绳子、铁架台、卡片、剪刀等 学生：预习学案 （二）教学过程 教学环节 时间安排 师生活动 设计意图 创设情景 引入新课 活动一：引入新课 【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。 【学生活动】学生回顾牛顿第一定律：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 【教师提问】牛顿第一定律告诉我们静止的物体物体不受外力会保持静止状态，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。 与牛顿第一定律作对比，通过观察生活中的事例，了解物体在受力情况下也可以保持静止或匀速直线运动。 新课教学 构建新知 进行新课 活动二：平衡状态和平衡力 【教师活动】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0，所以才会跟笔不受力的效果相同，所以是不矛盾的。 【教师讲解】通过举例和分析我们知道了物体受到力的作用也能保持静止或匀速直线运动状态。如果物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态。 【教师提问】同学们进一步考虑，什么是平衡力（二力平衡）呢？ 【教师讲解】如果物体在两个力作用下处于平衡状态，这两个力就互称为平衡力（或二力平衡）。 【教师引导学生思考】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。 ⑴飞艇在竖直方向处于静止的平衡状态，它所受到的重力和浮力是一对平衡力。 ⑵充气艇在竖直方向处于静止的平衡状态，它所受到的重力和浮力是一对平衡力。 ⑶飞机在水平方向处于匀速直线运动的平衡状态，它所受到的牵引力和空气阻力是一对平衡力。 ⑷正在下降的降落伞和运动员在竖直方向处于匀速直线运动的平衡状态，他们受到的重力和空气阻力是一对平衡力。 ⑸仙鹤和蛋糕在竖直方向处于静止的平衡状态，它们所受到的重力和支持力是一对平衡力。 可以看出处在平衡状态时，物体所受的外力的作用效果是相互抵消的，与牛顿第一定律中不受力的情况相同。 【教师提问】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？ 激发学生学习兴趣，主动思考，引入平衡力和平衡状态的教学。 知识应用 巩固提升 活动三：二力平衡的条件 【教师提问】物体受力平衡时最简单的情况是受两个力作用。那么相互平衡的这两个力应该满足什么样的条件呢？ 【提出问题】二力平衡所满足的条件是什么？平衡力作用效果相互抵消了，大家回忆一下力的作用效果与哪些因素有关呢？ 【猜想与假设】 A.两个力的大小相等、方向相反。 B.两个力在同一直线上，合力为0。 C.两个力作用在同一物体上。 【设计实验与制订计划】 【实验器材】 介绍实验装置如图所示：小卡片、铁架台、钩码、细绳、定滑轮、剪刀（特别介绍定滑轮的作用：改变用力方向。讨论为什么此实验不用小车和小木块来做。） 【教师活动】教师演示探究实验过程：观察、分析小卡片的运动 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）。 【实验步骤】 ⑴在细绳的两端悬挂质量相同的钩码，使小卡片静止，放手观察小卡片是否静止。看到的现象是：小卡片静止。 【教师引导学生思考】此时小卡片处于静止的平衡状态，所受 F1、F2 两个拉力是一对平衡力，它们满足什么条件？作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。这四个条件是否必须全部满足，二力才平衡？ ⑵在细绳的两端悬挂质量不相同的钩码，使小卡片静止，放手观察小卡片是否静止。看到的现象是：小卡片不能静止，很快运动到挂钩码多的一端。 【教师引导学生思考】此时小卡片处于非平衡状态，所受F1、F2 两个拉力不是一对平衡力，为什么？两个力大小不相等。 ⑶将挂有相同质量钩码的两根细绳放在小卡片的同一侧，放手观察小卡片是否静止。看到的现象是：小卡片向拉力方向运动。 【教师引导学生思考】此时小卡片处于非平衡状态，所受F1、F2 两个拉力不是一对平衡力，为什么？两个力作用在同一方向。 ⑷在细绳两端悬挂质量相同的钩码，用手旋转小卡片到某一角度，使小卡片静止， 使两个力不作用在同一直线 上，放手后观察小卡片是否静止。看到的现象是：小卡片转动，不能静止平衡。 【教师引导学生思考】此时小卡片处于非平衡状态，所受F1、F2 两个拉力不是一对平衡力，为什么？两个力不作用在同一直线上。 ⑸在细绳两端悬挂质量 相同的钩码，使小卡片静止，保证 F1、F 两个力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，用剪刀将小卡片剪成两部分，放手后观察两部分卡片是否静止。看到的现象：两部分卡片都不能静止，分别向拉力方向运动。 【教师引导学生思考】此时两部分卡片都处于非平衡状态，所受 F1、F2 两个拉力不是一对平衡力，为什么？两个力不作用在同一物体上。 【进行实验与收集证据】 实验数据分析，整理实验结果： 【分析与论证】经过实验数据的分析和实验结果的整理，我们总结得到二力平衡的条件： 【实验结论】二力平衡的条件： ①二力作用在同一个物体上 ②二力大小相等 ③二力方向相反 ④二力作用在同一直线上 活动四：二力平衡条件的应用 1.实验中二力平衡条件的应用 【教师活动】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：f=F。 【学生活动】计算中二力平衡条件的应用 【例1】降落伞打开后，一重力为1000 N的人空中做匀速直线求人所受的阻力。 【教师引导学生总结】方法总结：应用二力平衡的条件解决问题，首先要判断被研究的物体是不是处于静止或匀速直线运动状态，只有物体处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件。对于能够应用二力平衡条件的物体，要分析它受到几个力的作用，方向如何。如水平面上拖车做匀速直线运动时，竖直方向的二力平衡，水平方向的二力也平衡。在学生分析中要注意纠正学生认识上的简单化和片面性。 【师生总结】概况分析平衡力的典型方法步骤： （1） 先确定所研究的对象。 （2） 看物体处于什么状态。 （3）对所研究的对象进行受力分析。 （4)分析各个力的之间的关系。 【例2】质量是50克的灯泡悬挂在电线上静止不动，电线对灯的拉力是多大？方向如何？ 解：灯泡的质量 m=50 g=0.05 kg，灯泡的重力G= mg=0.05 kg×9.8 N/kg=0.49 N， 因为灯泡静止，所以拉力与重力二力平衡，所以F=G= 0.49 N，方向竖直向上。 【例3】质量为5t的汽车，在平直的公路上匀速前进，汽车受到几个力?这几个力是平衡力吗?若它所受到的牵引力是3000N， 求汽车受到的阻力。 【例4】一重50N的物体在20N的压力下静止在墙面上，求物体所受的摩擦力的大小。 通过实验交流，对实验结果进行讨论，得出二力平衡的条件。 掌握二力平衡条件应用的解题技巧。 小结 收获感悟 1.今天我学到了什么知识？ 2.我掌握了哪些研究方法？ 3.我还存在的疑惑是什么？ 通过这些问题让学生回顾本节课内容，对有疑惑的地方及时反馈。 课后作业 书面作业：完成教材课后习题 及时巩固所学知识 板书设计 静止或匀速直线运动状态 平衡状态： 物体处于平衡状态时受平衡力 平衡力： 1.同体、等大、反向、共线 2.彼此平衡的两个力的合力为0 力的平衡 二力平衡条件 二力平衡条件的应用 教学反思 本节课的重点是二力平衡的条件，这个条件得出后，学生是比较容易接受这个结论的。关键在于接受与掌握之间还有一定的差距，许多学生结论都能朗朗上口，但一到应用就手足无措。因此本节课创造性的引导学生，将原本是平衡条件的推导与应用的结论，让学生自己通过实验探究、总结得出。学生对自己实验得到的方法和结论印象深刻，这有利于学生对规律的理解，最后通过例题让学生体会到结论的应用。这是这节课的一个突破方面。 鼓励学生大胆质疑，积极思考，独创性地进行实验，这也是本节课着力引导的一方面。虽然学生的思维不可能脱离前几节课的合成与分解的思路，但多种角度、方法的引导将有利于学生开拓性思维的培养。 不足之处在于：由于时间、器材等条件的限制，学生的实验局限性较大；并且本意是探究性实验，由于学生对课本的预习较为透彻，对结论很熟悉，容易演变成验证性的实验。有部分学生对验证类的实验兴趣不大，将会影响实验的积极性及实验效果。 学科网（北京）股份有限公司 $