二力平衡教案示例之二
（一）教學(xué)目的
1.知道什么是力的平衡，初步掌握二力平衡的條件.
2.會(huì)應(yīng)用二力平衡的知識(shí)分析、解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.
3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析綜合能力、判斷能力.
（二）重點(diǎn)與難點(diǎn)
二力平衡的條件及應(yīng)用
（三）教學(xué)過(guò)程
1.引入新課
問(wèn)：牛頓第一定律的內(nèi)容是什么？
答：一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
問(wèn)：物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是否就一定不受力呢？
放在桌上的書(shū)是靜止的，它受到重力和支持力.在平直馬路上勻速行駛的汽車(chē)，受到牽引力和阻力.可見(jiàn)，物體在受到外力作用時(shí)，也可能處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，幾個(gè)力作用在物體上，為什么沒(méi)有改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？這是因?yàn)樽饔迷谖矬w上的各個(gè)力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效果互相平衡.也就是說(shuō)這幾個(gè)力互相平衡.
2.新課教學(xué)
[板書(shū)1]三、二力平衡
1.力的平衡：物體在受到幾個(gè)力作用時(shí)，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這幾個(gè)力互相平衡.
物體的平衡狀態(tài)：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
物體受兩個(gè)力作用保持平衡的情況最簡(jiǎn)單，我們先來(lái)研究這種情況.
問(wèn)：物體受兩個(gè)力作用一定就能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎？舉例說(shuō)明.
答：不一定.如放在光滑斜面上的書(shū)，要沿斜面向下滑.汽車(chē)或電梯起動(dòng)時(shí)，速度越來(lái)越快.
物體受到的兩個(gè)力，要滿足什么條件才能平衡呢？我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究.
[板書(shū)2]
2.二力平衡的條件
[實(shí)驗(yàn)1]研究二力平衡的條件
將光滑木板放在水平桌面上，木塊放在木板上.（木板為45厘米×60厘米，板上安裝2個(gè)定滑輪，3個(gè)羊眼圈.木塊上安4個(gè)掛鉤.如圖1所示）在木塊掛鉤1、2上拴好細(xì)繩并跨過(guò)滑輪，繩下端各掛若干鉤碼如圖2所示.
研究對(duì)象：木塊.
受力分析：水平方向受到繩施加的兩個(gè)拉力.
觀察木塊在什么條件下靜止，什么條件下發(fā)生運(yùn)動(dòng).
提示：力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn).
(1)二力大小不相等，左端掛1個(gè)鉤碼，右端掛2個(gè)鉤碼.放手后木塊由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng).
(2)二力大小相等.左、右兩端各掛1個(gè)鉤碼.放手后，木塊保持靜止.
問(wèn)：是否只要兩個(gè)力大小相等，就可以互相平衡呢？
[實(shí)驗(yàn)2]如圖3所示，把兩根細(xì)繩的一端分別拴在木塊的掛鉤1、4上，另一端各穿過(guò)羊眼圈2、3后分別掛1個(gè)鉤碼.放手后，木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).
看來(lái)兩個(gè)力只是大小相等，方向不相反，是不能互相平衡的.如果兩個(gè)力大小相等，方向也相反，是否就可以平衡呢？
[實(shí)驗(yàn)3]裝置與圖3相同，將兩根細(xì)繩的一端分別拴在木塊掛鉤3、4上，另一端各穿過(guò)羊眼圈1、2后分別掛1個(gè)鉤碼.放手后，木塊由靜止發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).
小結(jié)：作用在木塊上的兩個(gè)力要想互相平衡必須滿足三個(gè)條件：(1)大小相等，(2)方向相反，(3)在同一直線上.
請(qǐng)同學(xué)們自己做一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究二力平衡的條件.
[實(shí)驗(yàn)4]每個(gè)同學(xué)桌上有2個(gè)彈簧秤，一塊塑料板，板上有幾個(gè)洞.用兩個(gè)彈簧秤拉這塊塑料板，想一想怎樣拉才能使塑料板保持靜止不動(dòng)？
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視、指導(dǎo)，用投影儀打出實(shí)驗(yàn)的投影片.
請(qǐng)一位同學(xué)歸納、總結(jié)一下要使塑料板保持靜止（處于平衡狀態(tài)），作用在塑料板上的兩個(gè)力必須滿足的條件是什么？
答：大小相等，方向相反，并且在同一直線上.
[板書(shū)3]作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡.
大量實(shí)驗(yàn)表明物體在二力作用下保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件也是這兩個(gè)力必須大小相等，方向相反，并且在同一直線上.
請(qǐng)同學(xué)們用力的示意圖把塑料板上受到的兩個(gè)力畫(huà)出來(lái).
教師打出相應(yīng)的投影片.（可用復(fù)合片）
問(wèn)：根據(jù)同一直線上二力合成的知識(shí)，彼此平衡的兩個(gè)力的合力是多少？
答：彼此平衡的兩個(gè)力的合力為零.
[板書(shū)4]彼此平衡的兩個(gè)力的合力為零.
力的平衡在日常生活中有許多實(shí)際應(yīng)用，應(yīng)會(huì)根據(jù)平衡狀態(tài)，找出平衡力；根據(jù)物體受力情況，判斷它是否處于平衡狀態(tài).
[板書(shū)5]3.二力平衡條件的應(yīng)用
例1.(1)吊在空中重5牛的電燈（如圖4），靜止不動(dòng)時(shí)，電線對(duì)它的拉力是多大？
（定）研究對(duì)象：電燈.
（析）受力分析：重力、拉力.
（判）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：靜止.
（找）兩個(gè)力的關(guān)系：互相平衡.（大小相等，方向相反，在同一直線上.）
結(jié)論：拉力是5牛，方向豎直向上.
請(qǐng)同學(xué)們分析下面的事例.
(2)放在桌上的書(shū).（重力、支持力）
(3)勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員.（重力、阻力）
(4)平直馬路上勻速行駛的汽車(chē).（牽引力、阻力）
例2.汽車(chē)行駛時(shí)受到的牽引力為F，受到的阻力為F.
(1)當(dāng)F＞f時(shí)，汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)？
(2)當(dāng)F=f時(shí)，汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)？
(3)當(dāng)F＜f時(shí)，汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)？
研究對(duì)象：汽車(chē).
受力分析：水平方向受牽引力F，阻力F.
兩個(gè)力的關(guān)系：F＞f，兩個(gè)力不互相平衡，F(xiàn)合＝F－F.
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：不能處于平衡狀態(tài).
結(jié)論：汽車(chē)在F合作用下將做加速運(yùn)動(dòng).
當(dāng)F=f，F(xiàn)＜f時(shí)汽車(chē)將做什么樣的運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)同學(xué)們分析.
例3.如圖5所示，物重6牛，彈簧秤向上拉示數(shù)為牛，水平地面給物體的支持力是多大？
答：支持力是2牛.
3.布置作業(yè)
(1)思考題：課本第108頁(yè)“想想議議”.
(2)書(shū)面作業(yè) ：課本第108頁(yè)練習(xí)1-4.
(3)做做看：課本第112頁(yè)巧找重心.
（四）教法說(shuō)明
1.講述物理規(guī)律的課，一般分四步進(jìn)行：(1)觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題；(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究問(wèn)題；(3)分析、概括得出規(guī)律；(4)運(yùn)用規(guī)律分析解決問(wèn)題.在教學(xué)中要重視科學(xué)、方法的教育，體現(xiàn)物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué).使學(xué)生懂得按照研究、解決科學(xué)問(wèn)題的過(guò)程，來(lái)認(rèn)識(shí)、處理問(wèn)題會(huì)更有效.
2.教法上采用邊提問(wèn)，邊實(shí)驗(yàn)，邊討論，邊總結(jié)的方法，引導(dǎo)學(xué)生參與知識(shí)形成的全過(guò)程.在教學(xué)中結(jié)合一個(gè)個(gè)新問(wèn)題的提出和解決，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)提出問(wèn)題的思路，解決問(wèn)題的方法.通過(guò)有序地進(jìn)行觀察、分析的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ治觥⒏爬芰?
3.對(duì)傳統(tǒng)的二力平衡實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，使演示的現(xiàn)象更直觀、鮮明，便于從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象導(dǎo)出結(jié)論.為使更多的學(xué)生能看清現(xiàn)象，可在實(shí)驗(yàn)裝置后放一面與水平面成45度角的平面鏡.
注：教材選用人教版九年義務(wù)教育初中物理第一冊(cè).