2.2 运动与相互作用 第3课时(导学案)科学新教材浙教版八年级上册
2026-09-08
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摘要:
该初中科学导学案聚焦“运动与相互作用”中的二力平衡,引导学生通过生活实例(静止课本、悬挂吊灯、匀速行驶汽车)感知平衡状态,结合自主预习填空梳理平衡状态定义、二力平衡条件等基础,搭建从生活现象到理论探究的学习支架。
以实验探究为核心特色,通过控制变量法设计二力平衡条件实验,培养学生分析证据、得出结论的探究实践能力。对比表格区分平衡力与相互作用力,强化科学思维中的模型建构,课堂练习与课后作业结合生活情境,提升科学观念应用能力,小组合作环节促进态度责任养成。
内容正文:
第2节 运动与相互作用 (第3课时)(导学案)
【学习目标】
1. 科学观念:通过实验总结二力平衡的条件,能判断物体受到的力是否为平衡力,并用二力平衡条件解释相关的现象。
2. 科学思维:通过对平衡状态物体的受力分析,提高模型建构能力;通过对二力平衡 实验的不断完善,提升质疑创新能力。
3. 探究实践:通过经历二力平衡条件的实验探究活动过程,提升实验设计、分析证据、 得出结论的能力。
4. 态度责任:通过小组合作,形成善于合作、乐于分享的品质,树立严谨求实的科学 态度。
【学习重点】
探究二力平衡的条件。
【学习难点】
应用二力平衡条件解决实际问题。
【自主预习】(阅读教材 P70-P72,完成填空)
1.物体受到两个力作用,如果保持 或者 状态,就称二力平衡;静止、匀速直线运动统称为 。
2.二力平衡四个条件:作用在 上、大小 、方向 、作用在 上;口诀:同体、等大、反向、共线,四个条件缺一不可。
3.物体处于平衡状态时,受力效果互相抵消,相当于 。
4.平衡力作用在 物体;相互作用力作用在 物体。
5.多力平衡:物体受多个力,仍然保持静止或匀速直线运动,叫做多力平衡,此时合力为 。
【课堂探究】
探究一:生活中的平衡状态现象
1.静止放在桌面的课本:受重力、支持力,保持 ,处于平衡状态。
2.天花板悬挂的吊灯:受重力、拉力,保持静止,处于 。
3.平直公路匀速直线行驶的汽车:牵引力与阻力平衡,做 。
简答:处于平衡状态的物体,是不是一定不受力?
答: 。
探究二: 探究二力平衡条件实验
实验器材:光滑水平桌面、小车、滑轮、托盘、砝码。
1.桌面选较光滑的目的: 。
实验记录表填空
小车在水平方向的受力情况
小车运动状态是否改变
大小
方向
是否在同一直线上
不相等
相反
是
相等
相反
是
相等
相反
否(扭转角度)
①两端砝码质量不等:拉力大小不相等,小车运动状态 。
②两端砝码质量相等:拉力大小相等,小车保持静止,运动状态 。
③砝码质量相等,小车扭转一个角度释放:两个力不在同一直线,小车会 。
实验总结:两个力要平衡,必须满足: 。
例题 1 1.如图所示,物体受到的力是平衡力的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:A、由图知,两个力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B、由图知,两个力作用在同一个物体上,大小不等,不是一对平衡力,故B不符合题意;
C、由图知,两个力作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力,故C符合题意;
D、由图知,两个力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选:C。
探究三:平衡力与相互作用力对比(茶杯静止在桌面)
对比项目
一对平衡力
一对相互作用力
受力物体
大小
方向
产生消失
作用效果
茶杯:重力 G、桌面对茶杯的支持力 F,这一对是 。 茶杯对桌面压力 F'、桌面对茶杯支持力 F,这一对是 。
探究四:二力平衡的应用
1.跳伞运动员和伞总重 1000N,匀速直线下落,处于平衡状态。 重力竖直向下,则空气阻力大小 ,方向 。
2.重 1N 的电灯静止悬挂,电线对灯拉力大小 ,方向竖直向上。
探究五:多力平衡
物体受到多个力,仍然保持静止或匀速直线运动,就是多力平衡,此时合力为 ;二力平衡是多力平衡最简单情况。
【归纳整理】 第2节 运动与相互作用
1.平衡状态:静止、匀速直线运动;物体处于平衡状态,受力平衡,合力为零。
2.二力平衡四条件:同体、等大、反向、共线,缺一不可。
3.区分关键点:平衡力→同一物体;相互作用力→两个物体。
4.应用:物体平衡,可以由一个力大小方向求出另外一个力。
5.拓展:多力平衡,多个力共同作用效果抵消,合力为零。
【课堂练习】
1.下列运动的物体中,受力平衡的是( )
A.自由下落的苹果
B.加速上升的火箭
C.沿斜面匀速下滑的木块
D.绕地球匀速运行的卫星
【答案】C
【解答】解:A、自由下落的苹果,只受重力作用,所以不会是平衡力。故A错误。
B、加速上升的火箭,不属于平衡状态,所以不受平衡力。故B错误。
C、沿斜面匀速下滑的木块处于平衡状态,所以其受平衡力。故C正确。
D、绕地球匀速运行的卫星所处的状态不是平衡状态,所以不受平衡力。故D错误。
故选:C。
2.没有其他辅助的情况下,如图所示情境中无法在水平地面上保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:ACD.地面对人的支持力和人的重力作用在同一直线上,是一对平衡力,故这几种姿势能在水平地面上保持,故ACD不符合题意。
B.地面对人的支持力和人的重力不在同一条直线上,不是一对平衡力,故该姿势不能在水平地面上保持,故B符合题意。
故选:B。
3.如图所示是停在地面的运送物资的志愿者车队。下列说法正确的是( )
A.货车的总重力和货车对地面的压力是一对相互作用力
B.货车的总重力和货车对地面的压力是一对平衡力
C.货车的总重力和地面对货车的支持力是一对平衡力
D.货车的总重力和地面对货车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解答】解:AB.货车的总重力和货车对地面的压力方向相同,既不是一对相互作用力,也不是一对平衡力,故AB错误;
CD.停在地面的货车,处于平衡状态,货车的总重力和地面对货车的支持力都作用在一个货车上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,不是相互作用力,故C正确,D错误。
故选:C。
4.下列物体受平衡力的是( )
A.匀速转动的卫星 B.减速下落的降落伞
C.加速起跑的运动员 D.匀速直线行驶的动车
【答案】D
【解答】解:A、匀速转动的卫星,运动方向不断发生变化,运动状态改变,受非平衡力,故A错误。
B、减速下落的降落伞,速度大小减小,运动状态改变,受非平衡力,故B错误。
C、加速起跑的运动员,速度大小增大,运动状态改变,受非平衡力,故C错误。
D、匀速直线行驶的动车,速度大小、运动方向均不变,运动状态不变,受到平衡力,故D正确。
故选:D。
5.“马踏飞燕”:飞奔的骏马用一只马蹄稳稳地踏在飞燕上,这是古代雕塑艺术的稀世之宝。如图所示,当“马踏飞燕”静止在水平桌面上时,下列与马受到的重力是一对平衡力的是( )
A.桌面对飞燕的支持力 B.马受到地球的引力
C.飞燕对马的支持力 D.马对飞燕的压力
【答案】C
【解答】解:
A、桌面对飞燕的支持力,受力物体是飞燕,与马的重力不是同一物体,故A错误。
B、马受到地球的引力就是马的重力,是同一个力,不是一对平衡力,故B错误。
C、飞燕对马的支持力,受力物体是马,与马受到的重力,大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上,是一对平衡力,故C正确。
D、马对飞燕的压力,受力物体是飞燕,受力物体不同,不是平衡力,故D错误。
故选:C。
【课后作业】
1.书面:完成导学案填空、选择、简答;
2.画图:画出静止在桌面茶杯受力示意图,标出平衡力;
3.拓展思考:汽车匀速直线行驶,牵引力等于阻力;如果牵引力大于阻力,汽车会怎样运动?
答: 。
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第2节 运动与相互作用 (第3课时)(导学案)
【学习目标】
1. 科学观念:通过实验总结二力平衡的条件,能判断物体受到的力是否为平衡力,并用二力平衡条件解释相关的现象。
2. 科学思维:通过对平衡状态物体的受力分析,提高模型建构能力;通过对二力平衡 实验的不断完善,提升质疑创新能力。
3. 探究实践:通过经历二力平衡条件的实验探究活动过程,提升实验设计、分析证据、 得出结论的能力。
4. 态度责任:通过小组合作,形成善于合作、乐于分享的品质,树立严谨求实的科学 态度。
【学习重点】
探究二力平衡的条件。
【学习难点】
应用二力平衡条件解决实际问题。
【自主预习】(阅读教材 P70-P72,完成填空)
1.物体受到两个力作用,如果保持静止或者匀速直线运动状态,就称二力平衡;静止、匀速直线运动统称为平衡状态。
2.二力平衡四个条件:作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上;口诀:同体、等大、反向、共线,四个条件缺一不可。
3.物体处于平衡状态时,受力效果互相抵消,相当于不受力。
4.平衡力作用在同一个物体;相互作用力作用在两个不同物体。
5.多力平衡:物体受多个力,仍然保持静止或匀速直线运动,叫做多力平衡,此时合力为零。
【课堂探究】
探究一:生活中的平衡状态现象
1.静止放在桌面的课本:受重力、支持力,保持静止,处于平衡状态。
2.天花板悬挂的吊灯:受重力、拉力,保持静止,处于平衡状态。
3.平直公路匀速直线行驶的汽车:牵引力与阻力平衡,做匀速直线运动。
简答:处于平衡状态的物体,是不是一定不受力?
答:不是;物体可以受力,只要受力平衡,也能保持平衡状态。
探究二: 探究二力平衡条件实验
实验器材:光滑水平桌面、小车、滑轮、托盘、砝码。
1.桌面选较光滑的目的:减小桌面对小车的摩擦力,减小实验干扰。
实验记录表填空
小车在水平方向的受力情况
小车运动状态是否改变
大小
方向
是否在同一直线上
不相等
相反
是
是
相等
相反
是
否
相等
相反
否(扭转角度)
是
①两端砝码质量不等:拉力大小不相等,小车运动状态发生改变。
②两端砝码质量相等:拉力大小相等,小车保持静止,运动状态不改变。
③砝码质量相等,小车扭转一个角度释放:两个力不在同一直线,小车会转动,转回原来位置。
实验总结:两个力要平衡,必须满足:同体、等大、反向、共线。
例题 1 1.如图所示,物体受到的力是平衡力的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:A、由图知,两个力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B、由图知,两个力作用在同一个物体上,大小不等,不是一对平衡力,故B不符合题意;
C、由图知,两个力作用在同一个物体上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力,故C符合题意;
D、由图知,两个力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选:C。
探究三:平衡力与相互作用力对比(茶杯静止在桌面)
对比项目
一对平衡力
一对相互作用力
受力物体
同一个物体
两个不同物体
大小
相等
相等
方向
相反、同一直线
相反、同一直线
产生消失
不一定同时产生消失
同时产生,同时消失
作用效果
效果相互抵消
效果不能抵消
茶杯:重力 G、桌面对茶杯的支持力 F,这一对是平衡力。 茶杯对桌面压力 F'、桌面对茶杯支持力 F,这一对是相互作用力。
探究四:二力平衡的应用
1.跳伞运动员和伞总重 1000N,匀速直线下落,处于平衡状态。 重力竖直向下,则空气阻力大小1000N,方向竖直向上。
2.重 1N 的电灯静止悬挂,电线对灯拉力大小1N,方向竖直向上。
探究五:多力平衡
物体受到多个力,仍然保持静止或匀速直线运动,就是多力平衡,此时合力为零;二力平衡是多力平衡最简单情况。
【归纳整理】 第2节 运动与相互作用
1.平衡状态:静止、匀速直线运动;物体处于平衡状态,受力平衡,合力为零。
2.二力平衡四条件:同体、等大、反向、共线,缺一不可。
3.区分关键点:平衡力→同一物体;相互作用力→两个物体。
4.应用:物体平衡,可以由一个力大小方向求出另外一个力。
5.拓展:多力平衡,多个力共同作用效果抵消,合力为零。
【课堂练习】
1.下列运动的物体中,受力平衡的是( )
A.自由下落的苹果
B.加速上升的火箭
C.沿斜面匀速下滑的木块
D.绕地球匀速运行的卫星
【答案】C
【解答】解:A、自由下落的苹果,只受重力作用,所以不会是平衡力。故A错误。
B、加速上升的火箭,不属于平衡状态,所以不受平衡力。故B错误。
C、沿斜面匀速下滑的木块处于平衡状态,所以其受平衡力。故C正确。
D、绕地球匀速运行的卫星所处的状态不是平衡状态,所以不受平衡力。故D错误。
故选:C。
2.没有其他辅助的情况下,如图所示情境中无法在水平地面上保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:ACD.地面对人的支持力和人的重力作用在同一直线上,是一对平衡力,故这几种姿势能在水平地面上保持,故ACD不符合题意。
B.地面对人的支持力和人的重力不在同一条直线上,不是一对平衡力,故该姿势不能在水平地面上保持,故B符合题意。
故选:B。
3.如图所示是停在地面的运送物资的志愿者车队。下列说法正确的是( )
A.货车的总重力和货车对地面的压力是一对相互作用力
B.货车的总重力和货车对地面的压力是一对平衡力
C.货车的总重力和地面对货车的支持力是一对平衡力
D.货车的总重力和地面对货车的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解答】解:AB.货车的总重力和货车对地面的压力方向相同,既不是一对相互作用力,也不是一对平衡力,故AB错误;
CD.停在地面的货车,处于平衡状态,货车的总重力和地面对货车的支持力都作用在一个货车上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,不是相互作用力,故C正确,D错误。
故选:C。
4.下列物体受平衡力的是( )
A.匀速转动的卫星 B.减速下落的降落伞
C.加速起跑的运动员 D.匀速直线行驶的动车
【答案】D
【解答】解:A、匀速转动的卫星,运动方向不断发生变化,运动状态改变,受非平衡力,故A错误。
B、减速下落的降落伞,速度大小减小,运动状态改变,受非平衡力,故B错误。
C、加速起跑的运动员,速度大小增大,运动状态改变,受非平衡力,故C错误。
D、匀速直线行驶的动车,速度大小、运动方向均不变,运动状态不变,受到平衡力,故D正确。
故选:D。
5.“马踏飞燕”:飞奔的骏马用一只马蹄稳稳地踏在飞燕上,这是古代雕塑艺术的稀世之宝。如图所示,当“马踏飞燕”静止在水平桌面上时,下列与马受到的重力是一对平衡力的是( )
A.桌面对飞燕的支持力 B.马受到地球的引力
C.飞燕对马的支持力 D.马对飞燕的压力
【答案】C
【解答】解:
A、桌面对飞燕的支持力,受力物体是飞燕,与马的重力不是同一物体,故A错误。
B、马受到地球的引力就是马的重力,是同一个力,不是一对平衡力,故B错误。
C、飞燕对马的支持力,受力物体是马,与马受到的重力,大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上,是一对平衡力,故C正确。
D、马对飞燕的压力,受力物体是飞燕,受力物体不同,不是平衡力,故D错误。
故选:C。
【课后作业】
1.书面:完成导学案填空、选择、简答;
2.画图:画出静止在桌面茶杯受力示意图,标出平衡力;
3.拓展思考:汽车匀速直线行驶,牵引力等于阻力;如果牵引力大于阻力,汽车会怎样运动?
答:汽车会做加速直线运动,运动状态发生改变,不再处于平衡状态。
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