知識與技能
⑴知道二力平衡的條件。知道二力平衡時物體的運動狀態(tài)。
⑵了解物體在非平衡力作用下運動狀態(tài)是變化的。
過程與方法
⑶通過實驗探究，學(xué)生自己得出二力平衡的條件。
⑷通過實驗、觀察、討論等學(xué)習(xí)活動，感性認識物體受非平衡力作用時運動狀的改變。
情感態(tài)度與價值觀
⑸在逐步深入探究運動和力的關(guān)系的過程，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。
2．教材說明
本節(jié)主要內(nèi)容有：二力平衡及其條件，物體受平衡力作用時的運動狀態(tài)，物體在非平衡力作用下怎樣運動。這些內(nèi)容是運動和力關(guān)系的深化。
本節(jié)教材的編寫思路是：本節(jié)教材緊接上一節(jié)的思路，步步設(shè)疑，層層遞進，深入探究運動和力的關(guān)系，最后認識到物體在平衡力和非平衡作用下分別怎樣運動。上一節(jié)已經(jīng)知道：物體不受力的作用時，總保持原來的運動狀態(tài)不變。教材圖9-36展示的情景表明，物體受到兩個力的作用時，也保持原來的運動狀態(tài)不變。這是為什么呢？原來物體受到的兩個力的作用效果相互抵消，從而引入二力平衡的概念。但是生活中也有很多二力不平衡的現(xiàn)象，學(xué)生不禁要問：兩個力作用在物體上，什么情況下這兩個力才能相互平衡？“活動1”正好滿足了學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生利用小車和砝碼進行實驗，探究二力平衡的條件。知道了物體不受力和受平衡力時的運動狀態(tài)，自然又會想到：物體受到非平衡力作用時，又將怎樣運動？為此教材安排了“活動3”，探究物體受非平衡力作用時的運動狀態(tài)。學(xué)生通過活動3感性地認識到：在非平衡力的作用下，物體運動的速度或者方向會發(fā)生改變，即：物體受非平衡力作用時“運動狀態(tài)”是變化的。
本節(jié)重點：二力平衡的條件，物體受非平衡力作用時運動狀態(tài)是變化的。
本節(jié)教學(xué)難點：物體“運動狀態(tài)”的改變是指速度的大小或運動方向發(fā)生改變，這一點學(xué)生不容易理解，是本節(jié)教學(xué)的難點。對此要結(jié)合實驗現(xiàn)象和生活事例，讓學(xué)生慢慢感悟。
3．教學(xué)建議
本節(jié)課要營造探究的氣氛，通過不斷發(fā)問，引導(dǎo)學(xué)生思考，并展開研究，逐步深入認識運動和力的關(guān)系。
什么是二力平衡
可以結(jié)合牛頓第一定律引入：通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，物體在不受外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)；那么能不能反過來說，凡是保持靜止狀態(tài)或做勻速直線運動的物體，都沒有受到外力的作用？
讓學(xué)生觀察教材圖9-36所示的情景，分析下列物體是否受到力的作用？若受力，請畫出其受力的示意圖：
⑴停在樹枝上的小鳥；
⑵被托起在空中靜止不動的雜技演員；
⑶在空中勻速下降的跳傘運動員。
學(xué)生畫圖后，很自然引出一個新的問題：為什么物體受到兩個力的作用，其運動狀態(tài)跟不受力時一樣，即保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)？
教師介紹：這是由于物體受到的兩個力的作用效果相互抵消的緣故。一個物體在兩個力的作用下，如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這兩個力互相平衡或二力平衡。
可結(jié)合教材圖9-36，讓學(xué)生理解二力平衡的概念。在圖(a)中，小鳥受到的重力和支持力平衡，小鳥保持靜止狀態(tài)；在圖(b)中，上方的雜技演員受到的重力和支持力平衡，演員靜止不動；在(c)圖中，跳傘運動員受到的重力和阻力平衡，運動員做勻速直線運動。
二力平衡的條件
在上面的例子中，物體受到的兩個力都是互相平衡的。那么是不是物體受到兩個力的作用，一定就會平衡呢？可以做一個演示實驗：如圖圖1所示，找一個大一些的鉤碼，掛在橡皮筋下，橡皮筋的上端固定，用力向下拉鉤碼，使橡皮筋繼續(xù)伸長，問學(xué)生：“若放開手，鉤碼將受幾個力？它還能保持靜止狀態(tài)嗎？”放手后，學(xué)生觀察到鉤碼由靜止變?yōu)橄蛏线\動。
通過演示實驗引出問題：物體受到兩個力的作用，有時候二力平衡，有時候兩個力不平衡，那么兩個力滿足什么條件才能互相平衡？由此引入“二力平衡的條件”。
可以先讓學(xué)生猜一猜。
然后讓學(xué)生完成“活動1”中的實驗。也可以讓學(xué)生結(jié)合自己的猜想嘗試設(shè)計實驗，然后按教材進行實驗。實驗前要讓學(xué)生明確操作的主要步驟，實驗時提醒學(xué)生注意及時記錄觀察結(jié)果。
用下列物品自制學(xué)具進行實驗，效果也很好：在裝有支架的木板上固定兩個定滑輪（或者釘兩個鐵釘，在釘子上套上細管），取方形的硬紙板一張，在上面鉆兩個對稱的小孔，兩小孔之間畫一條虛線，再取幾個相同的鉤碼，兩段細線，按圖2裝配好，即可進行實驗。該裝置不僅可以研究二力平衡時，必須大小相等、方向相反、作用在同一直線上，還能研究二力必須作用在同一個物體上：當實驗進行到最后時，用剪刀將硬紙板從中間剪斷，結(jié)果硬紙板的兩個部分都不能平衡，如圖(d)所示。
(a) (b) (c) (d)
圖2
通過對實驗結(jié)果的分析，容易得出二力平衡的條件：作用在同一個物體上的兩個力，必須大小相等、方向相反、并且作用在同一直線上。
為方便學(xué)生記憶，可以把二力平衡的條件概括為八個字：“同物、等大、反向、共線”。
“活動2”目的是讓學(xué)生運用二力平衡的知識分析具體問題，從而加深對二力平衡條件的理解。
在教材圖2(a)圖中，兩個力沒有作用在同一個物體上，不是一對平衡力；在(b)圖中，兩個力不符合“方向相反”“作用在同一直線上”這兩個條件，不是平衡力；在(c)圖中，F(xiàn)1和F2完全符合二力平衡的條件，是一對平衡力；在(d)圖中，兩個力不在同一直線上，不是平衡力；在(e)圖中，兩個力的大小不相等，不是平衡力。所以只有(c)圖中的物體能處于靜止狀態(tài)。
學(xué)完二力平衡的條件，可以將二力平衡的有關(guān)知識與牛頓第一定律對比，并對二力平衡作一個簡要的小結(jié)：從理論上講，物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的條件是：不受力或受平衡力。但是在現(xiàn)實生活中，不受任何外力的物體是不存在的，所以我們實際見到的保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的物體，都是由于受到平衡力的作用。在物體只受兩個力作用的情況下，我們可以進行如下推理或判斷：
物體靜止或做勻速直線運動 二力平衡 符合二力平衡條件
即根據(jù)二力平衡的知識，已知物體的運動狀態(tài)，可以分析確定二力的大小、方向關(guān)系；已知物體的受力情況，又可以判斷出物體的運動狀態(tài)。
可列舉一些實例讓學(xué)生分析。如：空中飄落的雪花，如果它受到的重力和阻力相等，此時雪花怎樣運動？在平直的公路上行駛的汽車要保持勻速，發(fā)動機的牽引力和阻力應(yīng)滿足什么關(guān)系？怎樣用彈簧測力計測量物體受到的重力？為什么此時測力計的示數(shù)等于物體受到的重力？在“探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，為什么要水平拉動彈簧測力計，并使木塊做勻速直線運動？
非平衡力和物體運動狀態(tài)的變化
關(guān)于物體受非平衡力時的運動狀態(tài)，學(xué)生在活動1的實驗中已有所感受，但由于該實驗中物體運動狀態(tài)改變較快，學(xué)生對物體運動狀態(tài)變化的過程，缺乏直觀的認識，為此教材安排了“活動3”。
活動3共有三個實驗，最好先讓學(xué)生觀察教材中的示意圖，明確各物體受到哪些力？是否為平衡力？然后進行實驗。
實驗時要注意以下問題：
第一個實驗：在保證小車做加速運動的前提下，小車的質(zhì)量要大一些，鉤碼的質(zhì)量小一些，這樣小車加速緩慢，便于觀察；
第二個實驗：斜面不要做得太高，以能觀察到小球在水平面上做減速運動，最后停下為宜；
第三個實驗：可用橡皮代替小球，既安全又方便，提醒學(xué)生從側(cè)面水平觀察，學(xué)生實驗后，教師可用噴出的水流來演示斜拋物體運動的路徑。
學(xué)生分組實驗后，匯報交流，讓學(xué)生列舉觀察到的現(xiàn)象，如小車由靜變動，速度越來越大等，教師把學(xué)生列舉的現(xiàn)象板書在黑板上，然后結(jié)合板書用大括號總結(jié)：物體由靜變動，由動變靜，由慢變快，由快變慢，都是速度的大小發(fā)生了變化；物體做曲線運動時，運動方向發(fā)生變化；當物體運動速度發(fā)生變化，或運動方向發(fā)生變化時，不再保持原來的運動狀態(tài)，統(tǒng)稱為“運動狀態(tài)改變”�？梢姡矬w受非平衡力作用時，運動狀態(tài)是變化的（在學(xué)生搞清了有關(guān)名詞后，該結(jié)論也可以啟發(fā)學(xué)生自己總結(jié)得出）。這一結(jié)論進一步說明：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的原因。
得出結(jié)論后，可以讓學(xué)生列舉或解釋生活中非平衡力改變物體運動狀態(tài)的事例。如：騎自行車時，為什么起動時很費勁，而已經(jīng)騎快的自行車卻不需要很大的力量去維持？當客車突然左轉(zhuǎn)彎時，坐在客車哪一側(cè)（左或右）的乘客會受到車廂對他的作用力？這個力起到什么作用？（第一個問題的參考答案為：自行車起動時做加速運動，此時必須用力蹬車，使自行車獲得的動力大于阻力，這樣才能不斷改變其運動狀態(tài)，使自行車由靜變動，由慢變快。已經(jīng)騎快的自行車，只需使動力等于阻力，即可勻速運動，所以不需要很大的力量蹬車。第二個問題的參考答案為：右側(cè)。這個力改變乘客的運動方向，使乘客隨汽車一起“左轉(zhuǎn)”。）
關(guān)于本節(jié)課的總結(jié)，可以參考下面的“課堂測評”第1題。
4．教學(xué)評價
課堂測評
1．本章第三節(jié)和第四節(jié)研究了運動和力的關(guān)系，請你對“運動和力的關(guān)系”作一個簡要的總結(jié)。
2．起重機吊著4t的貨物靜止不動，貨物受到的重力是 N，受到的拉力是 N；當貨物勻速上升時，它受到的拉力 于重力；當貨物勻速下降時，它受到的拉力 于重力；當貨物勻速水平移動時，它受到的拉力 于重力。
3．在圖3所示的四種情況中，F(xiàn)1與F2為一對平衡力的是（ ）。
圖3
4．蘋果掛在枝頭靜止不動，下列每一對力中屬于二力平衡的是（ ）。
A.樹枝對蘋果的拉力與蘋果對樹枝的拉力
B.蘋果受到的重力與蘋果對樹枝的拉力
C.蘋果受到的重力與樹枝對蘋果的拉力
D.樹枝受到的重力與樹枝對蘋果的拉力
5．下列說法正確的是（ ）。
A.物體受到力的作用，其運動狀態(tài)一定改變
B.物體運動狀態(tài)發(fā)生改變時，一定受到了力的作用
C.物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，一定沒有受到力的作用
D.物體受平衡力作用時，一定處于靜止狀態(tài)
6．做一做：用彈簧測力計吊起一個鉤碼，靜止不動，觀察測力計的示數(shù)。手提測力計使鉤碼勻速上升或下降，觀察測力計的示數(shù)是否變化？為什么？若使鉤碼急速上升或下降，觀察測力計的示數(shù)是否變化？為什么？
7．“不倒翁”的上部是極輕的外殼，底部填充密度較大的物質(zhì)（如鐵塊），它的質(zhì)量集中在底部，重心很低，如圖3(b)所示。
(a) (b) (c)
圖3
⑴請在(c)圖中畫出水平面對“不倒翁”的支持力的示意圖；
⑵試分析：為什么當“不倒翁”傾斜時，能自動站立起來？
8．宇宙飛船在太空沿橢圓或圓形軌道繞地球運行，例如我國神舟6號飛船繞地球一圈需要90min，飛行速度約為7.82km/s。請問宇宙飛船為什么能繞著地球做曲線運動？
參考答案
1．及時對知識進行梳理能夠把眾多的知識聯(lián)系起來，形成知識體系，不僅有利于記憶，而且能加深對知識的理解。鼓勵學(xué)生用多種形式進行總結(jié)。如：
提綱形式：
⑴牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用的時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。
⑵物體受平衡力作用時，保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。
⑶物體受非平衡力作用時，運動狀態(tài)是變化的。
表格形式：
受力情況表現(xiàn)形式運動狀態(tài)
是否改變遵循的規(guī)律或滿足的條件
不受力靜止或勻速直線運動不改變牛頓第一定律
受平衡力靜止或勻速直線運動不改變二力平衡的條件
受非平衡力速度的大小改變或方向改變改變力可以改變物體的運動狀態(tài)
圖示形式：
此外還可以用大括號、知識樹等形式進行總結(jié)。
2．3.92×104 3.92×104 等 等 等 3．B 4．C 5．B 6．手提測力計使鉤碼勻速上升或下降，測力計的示數(shù)不變化，因為此時鉤碼受到的拉力和重力平衡，即測力計的示數(shù)始終與鉤碼受到的重力大小相等。若使鉤碼急速上升或下降，測力計的示數(shù)變化，因為鉤碼的運動狀態(tài)是變化的，鉤碼受到的拉力和重力不平衡，測力計的示數(shù)與鉤碼受到的重力大小不再相等。 7．⑴如圖4所示，F(xiàn)即為水平面對“不倒翁”的支持力。 ⑵由圖7-12可知，當“不倒翁”歪倒時所受的支持力和重力不平衡，所以會逆時針轉(zhuǎn)動，從而站立起來。 8．宇宙飛船繞地球運動時受到地球?qū)λ囊�，引力不斷改變其運動方向，使飛船做曲線運動。
“自我評價與作業(yè)”指導(dǎo)
本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chuer/74232.html
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