第八章　运动和力第2节 二力平衡 教案 2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下-1-1

教学设计课程基本信息学科物理年级八年级学期春季课题第2节二力平衡教学背景1．教学内容分析从教学内容上看，《二力平衡》是在学习《牛顿第一定律》的基础上，通过对保持静止状态和匀速直线运动状态的物体进行受力分析展开的。从结构上看，本节课由“二力平衡的条件”和“二力平衡条件的应用”两部分构成。从科学思维上看，本节课经历二力平衡探究实验过程，通过观察、思考和分析，最终归纳总结出二力平衡的规律。从科学探究的角度看，采用问题驱动的方式，引导学生将运用所学知识分析生活实例，加深对平衡力的理解，提升解决实际问题的能力。2．学情分析从知识上看，学生在第七章《力》中已经学习了重力和弹力，会进行受力分析，而且在第八章《运动和力》中，学习了牛顿第一定律。学生已经具备了受力分析和是否处于平衡状态分析的基本能力。本节内容先从现实情景中的平衡状态入手，再探究二力平衡的条件，最后进行二力平衡条件的应用。从思维方法上看，八年级学生的思维能力正处于从形象思维向抽象思维发展的初始阶段，他们分析问题和解决问题的能力正在逐渐提升，借助小组合作的学习方式，既能够锻炼他们的协作能力，又能够培养他们的表达归纳能力；学生经历过多次探究实验，初步了解了探究的方法和步骤，但是在独立设计实验方面仍存在考虑不周全、不合理的情况，实验操作仍然不够规范。教学目标物理观念1．知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。2．知道物体处于平衡状态时所受的力称为平衡力。3．知道二力平衡的条件，会利用二力平衡的知识分析、解决实际问题。科学思维通过运用二力平衡条件分析实例的过程，加深对知识的理解，培养解决实际问题的能力。科学探究1．经历实验探究的过程，总结得出二力平衡的条件。2．在探究过程中，提高观察、分析、归纳的能力以及实验操作技能。科学态度与责任通过对自然界及生活中平衡实例的分析，初步领略自然现象中的美妙与和谐，培养对大自然的亲近、热爱、和谐相处的情感。教学内容教学重点探究二力平衡的条件，理解平衡条件的本质。教学难点二力平衡条件的应用。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课导入教师播放叉车运送货物的画面，提出问题：叉车上的油漆桶受到哪些力的作用？这些力之间可能有什么关系呢？学生结合牛顿第一定律思考。利用现实情境，激发学生学习兴趣。引导学生猜想同一物体所受力之间可能存在的关系，为新课做铺垫。新知探究一、平衡状态和平衡力1．平衡状态回顾上节课的牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。提问：我们周围有不受力的物体吗？提问：物体受到了力，它的运动状态就一定会改变吗？总结：物体处于静止状态或匀速直线运动状态都是平衡状态。2．平衡力教师提问：桌面上的花瓶、天花板上悬挂的吊灯受到哪些力的作用？它们处于什么状态？还有平直道路上匀速行驶的汽车，大家思考：汽车受到哪些力的作用？它的运动状态变化了吗？物体受到几个力作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。提问：它们为什么会保持静止或匀速直线运动状态？二、二力平衡的条件如果物体只受两个力而处于平衡状态，这个情况叫二力平衡。这两个力满足什么条件才能使物体平衡呢？下面我们通过实验来研究这个问题。对平衡状态的两个力的特点进行猜想。验证猜想的唯一方式是实验探究，接下来我们一起来实验探究二力平衡的条件。要想找到处于平衡状态时两个力之间的关系，首先要想办法在物体上施加两个力使物体平衡。我们以小车为研究对象。大家围绕下面几个问题进行思考和探索：1．如何精确施加两个力在小车上？2．如何判断小车是否达到平衡状态？3．如何准确测量这两个力的大小？4．如何确定力的方向？5．这两个力之间存在怎样的关系？学生分组实验：将小车放在光滑的水平桌面上，在小车两端的托盘里加减钩码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变。1．使两个托盘里的钩码质量不相等。2．使两个托盘里的钩码质量相等。3．保持两个托盘里的钩码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放。……全班交流讨论，得出结论：二力平衡的条件是什么？实验反思：实验过程中，是否还有其他力会对实验结果产生影响？如何避免这种影响？教师演示改进实验：用卡片代替小车进行实验，学生观看实验。（1）研究两个力的大小和方向对物体平衡的影响将系于小卡片两对角的细线分别跨过左、右两个滑轮后，在两线端挂上钩码，观察小卡片运动的变化。（2）研究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响把小卡片转过一个角度，然后再松手，观察小卡片运动状态的变化。（3）研究不在同一物体上的两个力对物体平衡的影响用剪刀把小卡片从中间剪开，然后再松手，观察小卡片运动状态的变化。三、二力平衡条件的应用学以致用：对叉车上的油漆桶静止时、匀速上升时、匀速前进时进行受力分析，找到平衡力。实践活动：用悬挂法寻找形状不规则薄板的重心教师引导学生用细绳系住薄板不同端点使其两次悬挂后处于静止状态，在薄板上记录细绳拉力的方向，然后再组织学生结合二力平衡的条件，采用作图的方式，找出薄板的重心，并作出合理解释。学生回答。学生思考，回答：不受力的物体是不存在的。学生思考，回答，总结。学生受力分析。学生思考，回答。学生讨论和总结。学生思考。小组讨论，思考。学生分小组讨论，在班级分享，讨论。小组同学先设计实验，再分享实验方案，确定好方案后分小组进行实验。分小组进行实验，收集实验结果，填写表格。学生通过实验结论总结归纳，各小组分享，共同完善二力平衡的条件。学生思考，讨论改进方案。学生观看。学生总结。学生受力分析，小组讨论。小组成员动手实践，一起受力分析，解决生活中的物理问题。回顾旧知。引导学生积极思考，激发学生的思维。培养学生进行受力分析的习惯，为接下来学习二力平衡做准备。静止状态是平衡状态，学生容易理解；但匀速直线运动也是平衡状态较难理解。为学生最终形成“物体处于平衡状态时一定受到平衡力”的科学认识做铺垫。激发学生的兴趣。激发学生的探索兴趣，培养学生小组合作探究的能力。通过学生小组合作探究，培养学生的动手操作能力，收集处理数据能力。引导学生具有优化实验方案的意识。改进实验——小卡片实验，无论从理论上，还是实际操作上，学生都容易懂。而且也改进了实验方案，让影响因素更小，二力平衡的条件更突出。利用新课引入的实验视频，分析实际问题中的二力平衡现象。自己动手感受二力平衡，对理解二力平衡的条件效果更好。课堂练习1．如图为跳伞的运动员和伞。如果运动员的体重是500N，降落伞的重力是50N，当运动员和伞在某个阶段沿竖直方向匀速下落时，求运动员和伞所受阻力的大小和方向。2．平直公路上匀速行驶的汽车，重力是1.2×104N，牵引力为2.4×103N。求汽车所受支持力和阻力的大小。学生练习。学生和老师一起分析，感受多组力的平衡状态。引导学生将运动员和伞看作整体，熟练进行受力分析，利用二力平衡条件解决实际问题。两对平衡力对学生来说有些难度，尤其是运动物体所受的平衡力，教师引导思考