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視頻標簽：二力平衡
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視頻課題：北師大版初中物理八年級下冊第七章第五節《二力平衡》湖北省 - 咸寧
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北師大版初中物理八年級下冊第七章第五節《二力平衡》湖北省 - 咸寧
.5 二力平衡
一、教學背景分析
1、教材分析
《二力平衡》屬于運動和相互作用這個一級主題下的第二個二級主題——機械運動和力中的內容。二力平衡的知識結合前一節同一直線上二力合成的知識，共同構成了初中階段研究物體受力問題的基礎，利用這個基礎可以進一步研究物體受多個力平衡的問題，也可以進一步研究力和物體運動的關系。同時，二力平衡是使學生理解用彈簧測力計測量重力大小的原理，也是學生通過探究實驗研究摩擦力的基礎；這部分知識也為后續學習壓強、浮力等問題提供了分析方法上的準備。因此，本節課的內容在力學中有著重要的地位和作用，是解決初中力學問題的重要理論基礎。
本節課從內容上看主要是讓學生從生活中常見的現象入手，分析物體所處的狀態，思考為什么物體會處于這種狀態，體驗物理課程在解決生活、科技、社會問題中的作用。教科書在內容安排上體現了規律教學的一般思路：觀察思考——提出問題——實驗探究——分析、概括——得出規律。
2、學情分析
學生前面已經學過力的概念、彈力、重力和同一直線二力的合成。在學生已有的知識基礎上，根據初中生已有的思維能力，從感性思維向邏輯思維（理性思維）方向發展。學生對生活中的平衡態有感性認知，會認為靜止的物體處于平衡狀態，意識不到勻速直線運動狀態也是平衡狀態，并且認為向上運動的物體向上的力一定大，因此導入環節中讓學生直觀看到物體懸掛在彈簧測力計下勻速升降示數不變，讓學生直接觀察到力的大小關系，同時通過探究實驗，提高學生的設計、分析和歸納的能力。本教學設計隱含一條科學探究的暗線：發現問題——提出問題——實驗探究——分析論證——交流評估——解決問題。
二、教學目標
1．知識與技能
1）知道平衡狀態指物體處于靜止或勻速直線運動狀態。
2）知道物體處于平衡狀態時所受的力稱為平衡力，最簡單的平衡情況是二力平衡。 3）知道二力平衡條件并會應用二力平衡條件去分析解決簡單的問題。 2．過程與方法
1）經歷實驗探究，總結得出二力平衡的條件。在此過程中，培養觀察、分析、歸納的能力。 2）通過運用二力平衡條件分析生活實例，加深對知識的理解，培養解決實際問題的能力。 3．情感、態度與價值觀
通過對生活和自然現象中平衡實例的分析,初步領略生活和自然的和諧美妙，培養對生活的熱愛和與大
自然親近、和諧相處的情感。
三、教學重點和難點
重點：二力平衡的條件及其應用。 難點：應用二力平衡條件分析解決問題。
本節課通過實驗探究和實例分析讓學生落實本節課的重點；通過讓學生思考導入中物體懸掛在彈簧測力計下勻速升降示數不變原因和手頂平衡鳥嘴尖平衡時重力所在直線，以及讓學生嘗試能否單腳貼墻站立的小游戲等方式，引導學生利用二力平衡條件分析解決上述問題，在輕松有趣的氛圍中突破這一難點。
四、教學過程
環節
教師活動
學生活動
設計意圖 激趣導入
（1）桌上有一個物體，我想知道它所受到的重力，我該怎么測？哪位同學能上來演示一下嗎？
（2）如果拉動物體勻速上升然后勻速下降，彈簧測力計的示數會變化嗎？請你試試
（3）為什么彈簧測力計的示數在物體勻速被提升和勻速下降時，與靜止時的示數是一樣的呢？由此導入新課。
（1）一位學生上臺演示測量物體重力，其余學生觀察他的操作是否規范。
（2）學生用彈簧測力計勻速向上拉動物體然后勻速下降，觀察示數是否變化。
（1）拋出問題，讓學生思考，同時讓學生演示實驗引起學生注意。
（2）讓學生動手實驗，激發學生積極性，培養學生的操作能力和觀察能力。 （3）問題深入，引入新課。
探究新知
平衡狀態和平
衡力
（1）讓學生觀察三幅圖片，并思考一下問題： ①物體處于什么狀態？ ②它們分別收到哪些力？ ③受到這些力，物體的運動狀態改變了嗎？ （2）結合學生的回答和圖片實例給出平衡狀態、平衡力和二力平衡的概念，并提問：平衡的物體一定只受兩個力嗎？如果不是，請舉一個反例。
學生思考作答后，教師指出二力平
衡是最簡單的平衡情況。然后提問：那么反過來，受兩個力的物體一定平衡嗎？如果不是，請舉一個反例。
（1）學生觀察圖片，思考并回答問題：
①圖1、圖3中物體處于靜止狀態，圖2
中物體處于勻速直線運動狀態。 ②圖1中的書受豎直向下的重力和豎直向
上的支持力，圖2中的人受豎直向下的重力和
豎直向上的拉力，圖3中的桶受豎直向下的重力和兩個豎直向上的拉力。
③它們的運動狀態沒有改變。
（2）學生做筆記，并思考和回答問題
（1）讓學生通過
觀察、思考，知道物體處于靜止或勻速直線運動狀態，且在受到幾個力的情況下，運動狀態沒有改變。從而引入平衡狀態、平衡力和二力平衡的概念。
（2）通過兩個問題的設置，讓學生理解二力平衡是最簡單的平衡情況，但不代表處于平衡狀態的物體一定只受兩個力，以及受兩個力的物體也不一定平衡，同時，也可以通過問題引出探究目標，過渡到下一環節。
探究二力平衡的條件
（1）問題與猜想
①提出問題：為什么物體受到兩個力時，有的情況能平衡，有的情況卻不能平衡？兩個力符合什么樣的條件才能使物體平衡呢？
②作出猜想：請學生針對上述問題，進行小組討論，然后有依據地提出猜想。教師將有代表性的猜想寫在黑板上。 （2）制定計劃 ①師生交流，引導學生明確控制變量的研究方法和具體的探究思路。
②組織學生組內討論，制定實驗探究方案。
③全班交流，完善實驗方案。然后教師將實驗方案以圖解的形式在屏幕上展示。
（3）實驗探究：各小組展開實驗探究，教師巡視指導。
（4）分析論證
①學生一起分享實驗結果，填入屏幕上的表格中。 ②師生交流，教師引導學生針對之前的猜想，依次根據實驗結果進行分析論證，并歸納、概括得出實驗結論。 ③請學生齊讀結論。 （5）評估交流 ①請學生回顧實驗，提出對實驗仍存在的疑問或建議。
②引導學生思考“二個力作用不在水平線上能平衡嗎？”然后請學生上臺演示實驗進行驗證。
（1）學生思考問題并進行小組討論，并有依據地提出自己的猜想。
（2）與教師互動，明確探究思路，然后組內討論，制定小組的實驗方案，并進行全班交流。
（3）根據交流完善的實驗方案和屏幕上的實驗圖解，各小組獨立完成實驗探究。
（4）在教師的引導下，對實驗結果進行
分析論證，并歸納、概括出實驗結論。
齊讀結論。 （5）提出對實驗存在的疑問和建議。
上臺合作演示實驗。 （1）激發學生思維，明確實驗探究的目的。通過討論，使學生能夠有依據地提出自己的猜想。
（2）將實驗設計進行難度分解，先明確控制變量法的具體探究思路，有利于學生順利討論出可操作性的實驗方案，培養了學生科學設計實驗能力。
（3）展示實驗方案圖解，讓學生對實驗方案有個直觀的認識和參考，有利于基礎稍弱的小組獨立地完成實驗探究，培養了學生的實驗操作能力。
（4）培養學生分析歸納能力。
（5）掃清學生思維障礙，加深學生對二力平衡條件的理解。
二力平衡條件的應用
（1）判斷物體平衡時某一個力的大小和方向；
①再次拋出導入中的問題：為什么彈簧測力計的示數在物體勻速被提升和勻速下降時，與靜止時的示數是一樣的呢？
啟發學生從二力平衡的角度分析，教師補充。
②展示平衡鳥在手指上平衡，提問：平衡鳥所受重力在哪條直線上？
啟發學生從二力平衡的角度分析，教師補充。
（2）判斷物體受兩個力是否平衡：以小游戲的方式，激勵學生上臺嘗試能否單腳貼墻站立，然后啟發從二力平衡角度分析嘗試者無法成功的原因。
學生根據教師啟發，從二力平衡角度思考、分析問題。
既與前面的環節相呼應，又讓學生明白如何利用二力平衡解決遇到的實際問題。既突出了重點，又在輕松有趣的氛圍中突破了難點。
以小游戲的方式，請兩位學生進行拉手角力比賽，在他們僵持時，拋出問題：甲對乙的拉力和乙對甲的拉力，是一對平衡力嗎？為什么？
啟發學生從二力平衡條件的角度分析，并引導學生總結平衡力的相互作用力的異同點。
兩位學生上臺進行拉手角力比賽，其余同學觀察，并從二力平衡條件的條件思考、分析教師提出的問題。
在教師的引導下，總結出平衡力和相互作用個力的異同點。
讓學生在實例的受力分析中去區別平衡力和相互作用力，并總結出它們的異同點。
課堂鞏固
組織學生認真完成下列課堂鞏固訓練，并當堂進行分析講評。
1. 下圖中，物體處于平衡狀態的是（ ）
2. 一本物理書放在課桌上靜止時，下列各對力中屬于平衡力的是（ ），屬于相互作用力的是（ ）
A、書對桌面的壓力和桌面對書的支持力 B、桌子受到的重力和書對桌子的壓力 C、書受到的重力和桌面對書的支持力 D、書受到的重力和書對桌面的壓力 3. 某工地的起重機要吊裝一個工件，該工件重1300N。當起重機以2m/s勻速吊著工件上升時，起重機的鋼繩受到的拉力為 N；當起重機以5m/s速度勻速吊著工件下降時，鋼繩受到的拉力為 N，拉力的方向為 。
4. 轎車是否處于平衡狀態？如果是，它受到了幾對平衡力的作用？其中重力與哪個力平衡？阻力呢？
學生認真完成課堂鞏固訓練。 獲得教學效果反饋，促使學生掌握知識，培養能力，形成技能。
（1）促使學生掌握利用二力平衡條件判斷物體受兩個力是否平衡。
（2）進一步理解平衡力和相互作用力的區別。
（3）促使學生掌握利用二力平衡條件判斷物體平衡時某一個力的大小和方向。
（4）拓展認知，使學生明白物體可以同時在不同直線上受到多對平衡力而處于平衡狀態，使學生對平衡狀態和平衡力的認識更加完整。
F支=20000N
G=20000N
F牽=800N F阻=800N
B F1=5N
F2=5N A F1=3N
F2=5N F1=5N
F2=5N C F1=5N F2=5N
D
課堂小結
請學生談談本節課的收獲。
學生分享自己本節課的收獲。 讓學生養成及時總結反思的好習慣。
課后作業
1. 完成課后練習1—6題（詳題見“二力平衡練習設計”的“課后練習”部分）；
2. 做一做：閱讀教材，嘗試找出不規則板狀物體的重心？說出你這樣做的依據？
課后鞏固提升
板書設計
五、教學反思
本課結合學生的認知特點，創造條件引導學生積極參與認知過程，突出了以學生為中心的教學理念。 首先通過動手實驗，學生直觀看到物體懸掛在彈簧測力計下勻速升降示數不變。這引起了學生的認知沖突，激發了學生探究新知的興趣與積極性。然后創設了一系列的情景，引導學生觀察分析生活中常見的一些實例，從而建立了平衡狀態、平衡力和二力平衡的概念。并以二力平衡的理解為契機點，順暢自然地提出探究問題：“兩個力符合什么條件才能使物體平衡呢？”隨之展開了學生分組探究二力平衡條件的活動。通過引導學生對實驗結果的分析、交流與討論總結出二力平衡的條件，這樣就引導學生參與了知識形成的全過程。隨后再次拋出前面擱置的疑問，啟發學生思考分析，并進行了輕松有趣的小游戲，請學生嘗試利用本課知識解釋游戲中的疑惑，使學生逐漸領會到解決問題的方法。最后再進行當堂鞏固訓練，讓學生應用二力平衡條件進行分析，培養學生應用知識解決實際問題的能力。
本課的教學設計，體現了讓學生在體驗中構建知識的現代教育理念。這樣不僅可使學生更深刻地理解二力平衡的條件，而且有利于培養學生的實驗操作能力、觀察能力和分析概括能力。
課后練習設計
1. 一個物體同時受到兩個力的作用，若這兩個力的三要素完全相同，那么這兩力（ ）
A、肯定是平衡力 B、肯定不是平衡力 C、可能是平衡力 D、條件不足，無法判斷 2. 如圖所示為“無人機”（多功能飛行器），它具有4個旋翼，可通過無線電
進行操控。起飛時，增大四個旋翼的轉速，使吹向下方的風量增加，無人機就會上升，這是因為力的作用是________。在空中勻速上升時，升力________（選“大于”、“等于”或“小于”）無人機的重力（不考慮空氣阻力）。 3. 值日時小東提著一桶水走進教室。下列情況中，屬于彼此平衡的兩個力是( )
A、水桶受到的重力和水桶對人的拉力 B、水桶受到的重力和人對水桶的拉力
C、水桶對人的拉力和人對水桶的拉力 D、水桶受到的重力和水桶對地球的引力
4. 一個物體受到大小均為10N的一對平衡力的作用而做勻速直線運動，如果這對平衡力
突然同時減小到5N，則物體( )
A、速度減小 B、按減小后的速度做勻速直線運動 C、仍按原來的速度做勻速直線運動 D、停止運動
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