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《物体受力时怎样运动》教学设计
阳城县润城镇王村中学 张彩眉
教学内容分析
这节课的内容涉及到最简单的受力分析和最基本的运动状态分析，它也是将来高中学习多力平衡的基础，因此它是初中物理的学习重点之一。学习本节内容需要机械运动、物体运动状态的改变、力、力的作用效果等知识为基础，进一步学习物体处于平衡状态时的受力情况。通过观看实验“物体的运动”，从已有知识出发，引入物体的平衡状态；通过学生实验、演示实验，观察、讨论、交流、归纳得出二力平衡条件。在二力平衡条件应用中，加深对二力平衡条件的理解，提高学生应用知识解决实际问题的能力。
学习者特征分析
八年级的学生，接触物理已有一段时间，好奇心强，具有较强的探究欲望，有过较多的小组合作经验和动手实验操作的经历；学生已经学过机械运动、力、力的作用效果等知识，能够对同一直线上的两个力进行简单受力分析；学生具有初步的实验数据记录及数据分析的能力，但需要教师更多的引导与帮助。
教学目标
知识和技能
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、理解二力平衡的条件；
3、能利用平衡条件解决简单的平衡问题。
过程和方法
1、 通过实验培养学生的观察能力，认真观察力的平衡及物体受到两个力作用时的平衡；
2、 通过实验探究，学生自己得出二力平衡的条件，培养学生的分析归纳能力；
3、注意发展学生的逻辑思维能力。
情感态度和价值观
培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想，对待实验事实求是的科学态度和严谨的科学作风。
教学重点
二力平衡的条件及二力平衡时物体的运动状态。
教学难点
实验探究得出二力平衡的条件。
实验器材
橡皮筋、钩码、小车、砝码、细线、滑轮、木板、托盘、塑料小球。
教学过程
一、创设情境，导入新课
1、引导学生回忆上节课的内容：
物体不受力时怎样运动？
【学生思考】回答：物体不受力时保持静止状态或做匀速直线运动。
2、提出新的问题：
在“探究滑动摩擦力的影响因素”实验中，要求在弹簧测力计的作用下，物体做匀速直线运动，此时物体受力，究竟物体受力时怎样运动？
二、 利用实例，引出概念
1、 教师多媒体出示图片，引导学生从力学角度分析。

悬挂在天花板上的吊灯 静止在树枝的小鸟 公路上匀速行驶的汽车 【教师提问】以上物体处于什么运动状态，是否受力？若受力，作出受力分析图。 【学生展示】a、学生对物体进行受力及运动状态的分析，并作图。
有不同意见的同学指出意见并说明理由。
【学生总结】物体受力时可能静止也可能做匀速直线运动。
此处允许学生所作两力线段的长短不等。
2、力的平衡、二力平衡的概念。
学生思考一个新的问题：为什么物体受到两个或四个力的作用，其运动状态跟不受力时一样，即保持匀速直线运动状态或静止状态？
【教师引导学生共同分析】从受力分析图中可知，物体受力，但运动状态仍保持不变，是因为物体受到的两个力的作用效果相互抵消的缘故。
力的平衡：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止状态或做匀速直线运动我们就说这几个力平衡。
平衡状态: 静止状态或做匀速直线运动。
二力平衡：一个物体在两个力的作用下保持静止状态或做匀速直线运动，我们就说这两个力互相平衡或二力平衡。
结合教材图7-36，让学生理解二力平衡的概念。
练习1【学生活动】
在图(a)中，小鸟受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力平衡，小鸟保持静止状态；在图(b)中，上方的杂技演员受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力平衡，演员静止不动；在(c)图中，跳伞运动员受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力平衡，运动员做匀速直线运动。
三、合作交流、实验探究
1、探究二力平衡的条件
【教师引导】
根据生活经验可知，物体受到两个力的作用，有时候二力平衡，有时候两个力不平衡。
学生提问：怎样的二个力作用效果可以相互抵消，达到二力平衡？
教师鼓励学生根据生活经验大胆的猜想。
学生完成以下内容。
实验目的：
实验器材：小车、砝码、细线、滑轮、木板、托盘。
实验原理：
（物体在受到几个力的作用时，如果保持静止状态或做匀速直线运动我们就说这几个力平衡。）
实验步骤：
【提示】根据力的三要素大小、方向、作用点来设计实验步骤。
实验表格：
序号
左盘砝码
质量/g
右盘砝码
质量/g
F1与F2
的方向
F1和F2是否共线
小车运动情况
1

2

3

4

实验结论：
【提示】实事求是地做实验；注意安全。
进行实验

a在左右两个托盘中放入砝码，观察小车的运动状态。（学生演示）
b两盘中放入质量相等的砝码，将左盘取下，系于右盘下，观察小车的运动状态。（学生演示）
【教师提问】若两盘中砝码的质量相等，小车受几个力的作用，方向、大小有何关系？小车处于什么运动状态？若两盘中砝码的质量不相等，是什么情况？
【引导学生分析】两盘中砝码的质量相等时，小车在水平方向受力大小相等，方向相反，小车处于静止状态（平衡状态）。若两盘中砝码的质量不相等时，小车在水平方向受力大小不相等，方向相反，此时小车处于运动，不能处于静止状态。
c两盘中放入质量相等的砝码，将小车扭转一个角度，观察小车的运动状态。（学生演示）
【教师提问】此时小车水平方向受力的大小、方向关系，松手后，小车的运动状态如何？
【引导学生分析】小车水平方向受力大小相等，方向相反，松手后，小车不能保持静止。小车不能保持静止是因为两个力不在同一条直线上，如图所示。（教师出示图片）

d将其中的一条细线剪断。（教师演示）
学生观察小车的运动情况。
【引导学生分析】原来两个力都作用在小车上，绳子被剪断后，只有一个力作用在小车上，所以才没有保持静止状态，即没有保持平衡状态，可见，物体处于平衡状态还必须满足两个力同时作用在一个物体上。
【师生共同总结实验结论】
二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一直线上。
学生讨论，将二力平衡的条件简单概括为同物、等大、反向、共线。
教师评价学生在实验操作中的得失，加以纠正。
练习2【学生活动】

判断上图中哪个能处于平衡状态？哪个不能？理由是什么？
【学生展示】乙丁可以处于平衡状态，甲丙不可以处于平衡状态。甲物体受力不在同一条直线上，丙物体受两个力的大小不相等。
2、 作用力与反作用力和平衡力的区别
教师利用以下例子引导学生完成本个知识点。
人提桶处于静止状态时，下面各力是一对平衡力的是（ ）
A人对桶的拉力和桶对人的拉力
B桶受到的重力和人对桶的拉力
C桶受到的重力和桶对人的拉力
D以上都不对
学生根据例子完成以下内容。
作用力与反作用力大小______，方向______，作用在______，作用在______。
一对平衡力的大小______，方向______，作用在______，作用在______。
作用力与反作用力和平衡力的区别：
相同点是：
不同点是：
练习3【学生活动】
将一本书放在水平桌面上，当书静止时，书受到的平衡力是（ ）
A书受到的重力和书对桌面的压力
B书受到的重力和桌面对书的支持力
C书对桌面的压力和桌面对书的支持力
D桌面受到书的重力和书对桌面的压力
3、物体受非平衡力时的运动
【学生活动】完成课本56页活动3。
要求：作出物体的受力分析图，分析是否受到平衡力；按要求完成三个实验，观察物体的运动情况。
学生分组实验，汇报交流。
教师强调：由静变动，由动变静，由慢变快，由快变慢，都是运动方向发生变化。
【教师特别讲解】由静变动，由动变静，由慢变快，由快变慢，都是速度的大小发生了变化；物体做曲线运动时，运动方向发生变化。当物体运动速度发生变化，或运动方向发生变化时，不再保持原来的运动状态，统称为“运动状态改变”。
学生得出：物体受非平衡力作用时，运动状态是变化的。
【教师点拨】力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因。
四、应用迁移、巩固提高
教师将二力平衡的有关知识与牛顿第一定律对比，并对二力平衡作一个简要的小结：从理论上讲，物体保持静止状态或匀速直线运动状态的条件是：不受力或受平衡力。但是在现实生活中，不受任何外力的物体是不存在的，所以我们实际见到的保持静止或匀速直线运动状态的物体，都是由于受到平衡力的作用。
【学生活动】
1、根据物体的受力情况判断物体的运动状态；
物体受平衡力时，应保持__________________。原来静止的物体保持______，原来运动的物体保持__________________。例如：2013年索契冬奥会中，冰面上运动的冰壶，如果它受到的重力和阻力相等，此时冰壶怎样运动？
【学生解答】一般情况下，物体会同时受到几个力的作用，若这几个力的合力为零，就说这几个力为平衡力，等效于物体上没有收到外力的作用。根据牛顿第一定律，物体在平衡力的作用下，将保持静止状态或做匀速直线运动。
2、根据物体处于平衡状态，可以分析出作用在物体上的力的大小和方向。
a根据二力平衡的条件，检查上课时学生板演的受力分析图并纠正。
b质量是50㎏的人站在水平地面上不动，画出人此时受力的图示，求出物体所受各力的大小和方向。
五、本节小结
教师多媒体展示本节的主要内容，学生进行总结性巩固本节知识。
根据二力平衡的知识，现在知道了，为什么在“探究滑动摩擦力的影响因素”实验中，要求物体做匀速直线运动了。物体做匀速直线运动，受力平衡，在水平方向上，滑动摩擦力与弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计的示数即为滑动摩擦力的大小。
六、课堂检测
1、教室里的课桌处于静止状态，这是因为课桌受到__________和__________的作用；这两个力是__________力。
2、物体在光滑的水平面上共受到两个力的作用，一个是重力，大小为10N；另一个是水平面的支持力，大小为10 N，则该物体在水平面上的运动状态是（ ）
A 一定处于静止状态
B 一定是匀速直线运动状态
C 由运动到停下来
D 可能是静止状态，也可能是匀速直线运动状态
3、下列各物体中，受力不平衡的物体是（ ）
A 地球同步卫星 B 匀速竖直上升的直升飞机
C 静止在水平桌面上的课本 D 在平直铁轨上匀速直线行驶的火车
4、踢出去的足球在水平地面上滚动，在下列各对力中，属于平衡力的是（ ）
A 球所受的重力和球所受的摩擦力
B 球所受的重力和草地对球的支持力
C 球所受的重力和球对草地的压力
D 球对草地的压力和草地对球的支持力
5、下列说法中正确的是（ ）
A 物体处于静止或匀速直线运动时，一定只受两个力作用；
B 物体如果有外力作用，不可能处于匀速直线运动状态或静止状态；
C 两个力作用在一条直线上，大小相等，方向相反，这两力一定是平衡的；
D 一个物体的运动方向在不断改变，它受到的力一定不平衡．

6、如图所示，用水平力F＝50N，将m＝2kg的物体压在竖直墙面上静止，则墙面给物体的摩擦力是（ ）
A 50N，竖直向上
B 20N，竖直向上
C 20N，竖直向上
D 70N，竖直向上
7、一个物体受到两个力的作用，这两个力的三个要素完全相同，那么这两个力 （ ）
A 一定不是平衡力 B 一定是平衡力
C 可能是平衡力 D 条件不足无法判断．
七、板书设计
物体受力时怎样运动
受平衡力时运动状态不改变
1、二力平衡
2、二力平衡的条件：同物 等大 反向 共线
3、二力平衡的应用 受力分析
判断运动状态
受非平衡力时运动状态改变