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視頻標(biāo)簽：二力平衡
所屬欄目：初中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：北師大版初中物理八年級(jí)下冊(cè)第七章第五節(jié)《二力平衡》湖北省 - 咸寧
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北師大版初中物理八年級(jí)下冊(cè)第七章第五節(jié)《二力平衡》湖北省 - 咸寧
.5 二力平衡
一、教學(xué)背景分析
1、教材分析
《二力平衡》屬于運(yùn)動(dòng)和相互作用這個(gè)一級(jí)主題下的第二個(gè)二級(jí)主題——機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力中的內(nèi)容。二力平衡的知識(shí)結(jié)合前一節(jié)同一直線上二力合成的知識(shí)，共同構(gòu)成了初中階段研究物體受力問題的基礎(chǔ)，利用這個(gè)基礎(chǔ)可以進(jìn)一步研究物體受多個(gè)力平衡的問題，也可以進(jìn)一步研究力和物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。同時(shí)，二力平衡是使學(xué)生理解用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量重力大小的原理，也是學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)研究摩擦力的基礎(chǔ)；這部分知識(shí)也為后續(xù)學(xué)習(xí)壓強(qiáng)、浮力等問題提供了分析方法上的準(zhǔn)備。因此，本節(jié)課的內(nèi)容在力學(xué)中有著重要的地位和作用，是解決初中力學(xué)問題的重要理論基礎(chǔ)。
本節(jié)課從內(nèi)容上看主要是讓學(xué)生從生活中常見的現(xiàn)象入手，分析物體所處的狀態(tài)，思考為什么物體會(huì)處于這種狀態(tài)，體驗(yàn)物理課程在解決生活、科技、社會(huì)問題中的作用。教科書在內(nèi)容安排上體現(xiàn)了規(guī)律教學(xué)的一般思路：觀察思考——提出問題——實(shí)驗(yàn)探究——分析、概括——得出規(guī)律。
2、學(xué)情分析
學(xué)生前面已經(jīng)學(xué)過力的概念、彈力、重力和同一直線二力的合成。在學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)上，根據(jù)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(fā)展。學(xué)生對(duì)生活中的平衡態(tài)有感性認(rèn)知，會(huì)認(rèn)為靜止的物體處于平衡狀態(tài)，意識(shí)不到勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也是平衡狀態(tài)，并且認(rèn)為向上運(yùn)動(dòng)的物體向上的力一定大，因此導(dǎo)入環(huán)節(jié)中讓學(xué)生直觀看到物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下勻速升降示數(shù)不變，讓學(xué)生直接觀察到力的大小關(guān)系，同時(shí)通過探究實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)、分析和歸納的能力。本教學(xué)設(shè)計(jì)隱含一條科學(xué)探究的暗線：發(fā)現(xiàn)問題——提出問題——實(shí)驗(yàn)探究——分析論證——交流評(píng)估——解決問題。
二、教學(xué)目標(biāo)
1．知識(shí)與技能
1）知道平衡狀態(tài)指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2）知道物體處于平衡狀態(tài)時(shí)所受的力稱為平衡力，最簡(jiǎn)單的平衡情況是二力平衡。 3）知道二力平衡條件并會(huì)應(yīng)用二力平衡條件去分析解決簡(jiǎn)單的問題。 2．過程與方法
1）經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)得出二力平衡的條件。在此過程中，培養(yǎng)觀察、分析、歸納的能力。 2）通過運(yùn)用二力平衡條件分析生活實(shí)例，加深對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。 3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過對(duì)生活和自然現(xiàn)象中平衡實(shí)例的分析,初步領(lǐng)略生活和自然的和諧美妙，培養(yǎng)對(duì)生活的熱愛和與大
自然親近、和諧相處的情感。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：二力平衡的條件及其應(yīng)用。 難點(diǎn)：應(yīng)用二力平衡條件分析解決問題。
本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)例分析讓學(xué)生落實(shí)本節(jié)課的重點(diǎn)；通過讓學(xué)生思考導(dǎo)入中物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下勻速升降示數(shù)不變?cè)蚝褪猪斊胶怿B嘴尖平衡時(shí)重力所在直線，以及讓學(xué)生嘗試能否單腳貼墻站立的小游戲等方式，引導(dǎo)學(xué)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(diǎn)。
四、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖 激趣導(dǎo)入
（1）桌上有一個(gè)物體，我想知道它所受到的重力，我該怎么測(cè)？哪位同學(xué)能上來演示一下嗎？
（2）如果拉動(dòng)物體勻速上升然后勻速下降，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)變化嗎？請(qǐng)你試試
（3）為什么彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)在物體勻速被提升和勻速下降時(shí)，與靜止時(shí)的示數(shù)是一樣的呢？由此導(dǎo)入新課。
（1）一位學(xué)生上臺(tái)演示測(cè)量物體重力，其余學(xué)生觀察他的操作是否規(guī)范。
（2）學(xué)生用彈簧測(cè)力計(jì)勻速向上拉動(dòng)物體然后勻速下降，觀察示數(shù)是否變化。
（1）拋出問題，讓學(xué)生思考，同時(shí)讓學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生注意。
（2）讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生積極性，培養(yǎng)學(xué)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(tài)和平
衡力
（1）讓學(xué)生觀察三幅圖片，并思考一下問題： ①物體處于什么狀態(tài)？ ②它們分別收到哪些力？ ③受到這些力，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了嗎？ （2）結(jié)合學(xué)生的回答和圖片實(shí)例給出平衡狀態(tài)、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(gè)力嗎？如果不是，請(qǐng)舉一個(gè)反例。
學(xué)生思考作答后，教師指出二力平
衡是最簡(jiǎn)單的平衡情況。然后提問：那么反過來，受兩個(gè)力的物體一定平衡嗎？如果不是，請(qǐng)舉一個(gè)反例。
（1）學(xué)生觀察圖片，思考并回答問題：
①圖1、圖3中物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖2
中物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 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(gè)豎直向上的拉力。
③它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有改變。
（2）學(xué)生做筆記，并思考和回答問題
（1）讓學(xué)生通過
觀察、思考，知道物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且在受到幾個(gè)力的情況下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有改變。從而引入平衡狀態(tài)、平衡力和二力平衡的概念。
（2）通過兩個(gè)問題的設(shè)置，讓學(xué)生理解二力平衡是最簡(jiǎn)單的平衡情況，但不代表處于平衡狀態(tài)的物體一定只受兩個(gè)力，以及受兩個(gè)力的物體也不一定平衡，同時(shí)，也可以通過問題引出探究目標(biāo)，過渡到下一環(huán)節(jié)。
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(gè)力時(shí)，有的情況能平衡，有的情況卻不能平衡？?jī)蓚�(gè)力符合什么樣的條件才能使物體平衡呢？
②作出猜想：請(qǐng)學(xué)生針對(duì)上述問題，進(jìn)行小組討論，然后有依據(jù)地提出猜想。教師將有代表性的猜想寫在黑板上。 （2）制定計(jì)劃 ①師生交流，引導(dǎo)學(xué)生明確控制變量的研究方法和具體的探究思路。
②組織學(xué)生組內(nèi)討論，制定實(shí)驗(yàn)探究方案。
③全班交流，完善實(shí)驗(yàn)方案。然后教師將實(shí)驗(yàn)方案以圖解的形式在屏幕上展示。
（3）實(shí)驗(yàn)探究：各小組展開實(shí)驗(yàn)探究，教師巡視指導(dǎo)。
（4）分析論證
①學(xué)生一起分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，填入屏幕上的表格中。 ②師生交流，教師引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)之前的猜想，依次根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析論證，并歸納、概括得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 ③請(qǐng)學(xué)生齊讀結(jié)論。 （5）評(píng)估交流 ①請(qǐng)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)，提出對(duì)實(shí)驗(yàn)仍存在的疑問或建議。
②引導(dǎo)學(xué)生思考“二個(gè)力作用不在水平線上能平衡嗎？”然后請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
（1）學(xué)生思考問題并進(jìn)行小組討論，并有依據(jù)地提出自己的猜想。
（2）與教師互動(dòng)，明確探究思路，然后組內(nèi)討論，制定小組的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行全班交流。
（3）根據(jù)交流完善的實(shí)驗(yàn)方案和屏幕上的實(shí)驗(yàn)圖解，各小組獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)探究。
（4）在教師的引導(dǎo)下，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行
分析論證，并歸納、概括出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
齊讀結(jié)論。 （5）提出對(duì)實(shí)驗(yàn)存在的疑問和建議。
上臺(tái)合作演示實(shí)驗(yàn)。 （1）激發(fā)學(xué)生思維，明確實(shí)驗(yàn)探究的目的。通過討論，使學(xué)生能夠有依據(jù)地提出自己的猜想。
（2）將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行難度分解，先明確控制變量法的具體探究思路，有利于學(xué)生順利討論出可操作性的實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?nbsp;
（3）展示實(shí)驗(yàn)方案圖解，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)和參考，有利于基礎(chǔ)稍弱的小組獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。
（4）培養(yǎng)學(xué)生分析歸納能力。
（5）掃清學(xué)生思維障礙，加深學(xué)生對(duì)二力平衡條件的理解。
二力平衡條件的應(yīng)用
（1）判斷物體平衡時(shí)某一個(gè)力的大小和方向；
①再次拋出導(dǎo)入中的問題：為什么彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)在物體勻速被提升和勻速下降時(shí)，與靜止時(shí)的示數(shù)是一樣的呢？
啟發(fā)學(xué)生從二力平衡的角度分析，教師補(bǔ)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(fā)學(xué)生從二力平衡的角度分析，教師補(bǔ)充。
（2）判斷物體受兩個(gè)力是否平衡：以小游戲的方式，激勵(lì)學(xué)生上臺(tái)嘗試能否單腳貼墻站立，然后啟發(fā)從二力平衡角度分析嘗試者無法成功的原因。
學(xué)生根據(jù)教師啟發(fā)，從二力平衡角度思考、分析問題。
既與前面的環(huán)節(jié)相呼應(yīng)，又讓學(xué)生明白如何利用二力平衡解決遇到的實(shí)際問題。既突出了重點(diǎn)，又在輕松有趣的氛圍中突破了難點(diǎn)。
以小游戲的方式，請(qǐng)兩位學(xué)生進(jìn)行拉手角力比賽，在他們僵持時(shí)，拋出問題：甲對(duì)乙的拉力和乙對(duì)甲的拉力，是一對(duì)平衡力嗎？為什么？
啟發(fā)學(xué)生從二力平衡條件的角度分析，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)平衡力的相互作用力的異同點(diǎn)。
兩位學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行拉手角力比賽，其余同學(xué)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(dǎo)下，總結(jié)出平衡力和相互作用個(gè)力的異同點(diǎn)。
讓學(xué)生在實(shí)例的受力分析中去區(qū)別平衡力和相互作用力，并總結(jié)出它們的異同點(diǎn)。
課堂鞏固
組織學(xué)生認(rèn)真完成下列課堂鞏固訓(xùn)練，并當(dāng)堂進(jìn)行分析講評(píng)。
1. 下圖中，物體處于平衡狀態(tài)的是（ ）
2. 一本物理書放在課桌上靜止時(shí)，下列各對(duì)力中屬于平衡力的是（ ），屬于相互作用力的是（ ）
A、書對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書的支持力 B、桌子受到的重力和書對(duì)桌子的壓力 C、書受到的重力和桌面對(duì)書的支持力 D、書受到的重力和書對(duì)桌面的壓力 3. 某工地的起重機(jī)要吊裝一個(gè)工件，該工件重1300N。當(dāng)起重機(jī)以2m/s勻速吊著工件上升時(shí)，起重機(jī)的鋼繩受到的拉力為 N；當(dāng)起重機(jī)以5m/s速度勻速吊著工件下降時(shí)，鋼繩受到的拉力為 N，拉力的方向?yàn)?nbsp; 。
4. 轎車是否處于平衡狀態(tài)？如果是，它受到了幾對(duì)平衡力的作用？其中重力與哪個(gè)力平衡？阻力呢？
學(xué)生認(rèn)真完成課堂鞏固訓(xùn)練。 獲得教學(xué)效果反饋，促使學(xué)生掌握知識(shí)，培養(yǎng)能力，形成技能。
（1）促使學(xué)生掌握利用二力平衡條件判斷物體受兩個(gè)力是否平衡。
（2）進(jìn)一步理解平衡力和相互作用力的區(qū)別。
（3）促使學(xué)生掌握利用二力平衡條件判斷物體平衡時(shí)某一個(gè)力的大小和方向。
（4）拓展認(rèn)知，使學(xué)生明白物體可以同時(shí)在不同直線上受到多對(duì)平衡力而處于平衡狀態(tài)，使學(xué)生對(duì)平衡狀態(tài)和平衡力的認(rèn)識(shí)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(jié)
請(qǐng)學(xué)生談?wù)劚竟?jié)課的收獲。
學(xué)生分享自己本節(jié)課的收獲。 讓學(xué)生養(yǎng)成及時(shí)總結(jié)反思的好習(xí)慣。
課后作業(yè)
1. 完成課后練習(xí)1—6題（詳題見“二力平衡練習(xí)設(shè)計(jì)”的“課后練習(xí)”部分）；
2. 做一做：閱讀教材，嘗試找出不規(guī)則板狀物體的重心？說出你這樣做的依據(jù)？
課后鞏固提升
板書設(shè)計(jì)
五、教學(xué)反思
本課結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，創(chuàng)造條件引導(dǎo)學(xué)生積極參與認(rèn)知過程，突出了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。 首先通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生直觀看到物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下勻速升降示數(shù)不變。這引起了學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)了學(xué)生探究新知的興趣與積極性。然后創(chuàng)設(shè)了一系列的情景，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析生活中常見的一些實(shí)例，從而建立了平衡狀態(tài)、平衡力和二力平衡的概念。并以二力平衡的理解為契機(jī)點(diǎn)，順暢自然地提出探究問題：“兩個(gè)力符合什么條件才能使物體平衡呢？”隨之展開了學(xué)生分組探究二力平衡條件的活動(dòng)。通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、交流與討論總結(jié)出二力平衡的條件，這樣就引導(dǎo)學(xué)生參與了知識(shí)形成的全過程。隨后再次拋出前面擱置的疑問，啟發(fā)學(xué)生思考分析，并進(jìn)行了輕松有趣的小游戲，請(qǐng)學(xué)生嘗試?yán)帽菊n知識(shí)解釋游戲中的疑惑，使學(xué)生逐漸領(lǐng)會(huì)到解決問題的方法。最后再進(jìn)行當(dāng)堂鞏固訓(xùn)練，讓學(xué)生應(yīng)用二力平衡條件進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
本課的教學(xué)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了讓學(xué)生在體驗(yàn)中構(gòu)建知識(shí)的現(xiàn)代教育理念。這樣不僅可使學(xué)生更深刻地理解二力平衡的條件，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力和分析概括能力。
課后練習(xí)設(shè)計(jì)
1. 一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，若這兩個(gè)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(jī)”（多功能飛行器），它具有4個(gè)旋翼，可通過無線電
進(jìn)行操控。起飛時(shí)，增大四個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速，使吹向下方的風(fēng)量增加，無人機(jī)就會(huì)上升，這是因?yàn)榱Φ淖饔檬莀_______。在空中勻速上升時(shí)，升力________（選“大于”、“等于”或“小于”）無人機(jī)的重力（不考慮空氣阻力）。 3. 值日時(shí)小東提著一桶水走進(jìn)教室。下列情況中，屬于彼此平衡的兩個(gè)力是( )
A、水桶受到的重力和水桶對(duì)人的拉力 B、水桶受到的重力和人對(duì)水桶的拉力
C、水桶對(duì)人的拉力和人對(duì)水桶的拉力 D、水桶受到的重力和水桶對(duì)地球的引力
4. 一個(gè)物體受到大小均為10N的一對(duì)平衡力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果這對(duì)平衡力
突然同時(shí)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(yùn)動(dòng) C、仍按原來的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng) D、停止運(yùn)動(dòng)
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