“二力平衡”教学案例

李影

案例背景：

本案例是我参加的区级物理基本功教学竞赛，本节内容是苏科版八年级下册第九章第一节的内容，案例以探究实验为主，结合学生的生活经验，分析了二力平衡的条件，但教材上只是做了小卡片静止时的平衡实验探究，没有做匀速直线运动状态下的，所以学生在做有关匀速直线运动下的物体受力分析时就特别容易出问题，本文主要针对此情况做了一些创新设计，希望对学生的学习有所帮助。

案例描述：

一、创设情境，引入新课

师：思考以下画面（图略），看哪几个物体的运动状态发生改变，哪几个物体的运动状态没发生改变？

（1）加速升空的导弹；（2）围绕太阳运动的行星；（3）下落的苹果；（4）静止的花瓶；（5）静止的叠石；（6）匀速运动的列车；（7）匀速起吊的货车

生：回答。

通过图片对比，让学生明白，物体运动状态从大的方面讲可以分成状态变化和状态不变两类。

师：这节主要学习运动状态没变的情形，图中运动状态没有发生改变的情形又可以分为哪两类？

生：静止和匀速直线运动。

师：物理学上把物体处于静止或匀速直线运动状态叫做平衡状态。

首先由生活中的几幅图对比物体运动状态是否发生改变，把运动状态分为两类，体现了从生活走向物理的理念，而静止和匀速直线运动状态属于运动状态不变这一类，即平衡状态。学生体验静止和匀速直线运动属于平衡状态。

二、二力平衡概念

师：静止和匀速直线运动的物体，它们分别受到哪些力的作用？

生：重力、支持力，牵引力、阻力、拉力、重力。

师：由平衡状态，受力分析引出二力平衡。由物体受力分析引出二力平衡。

师：生活中还有哪些二力平衡现象？你的依据是什么？分别受到哪些力？

生1：电灯，静止状态，拉力和重力。

生2：粉笔盒，静止状态，重力和支持力。

三、探究二力平衡的条件

师：平衡力中最简单的是二力平衡，那么作用在同一物体上的两个力在什么条件下才能平衡呢？请同学进行猜想？（力的大小、方向、作用点是决定力的作用效果的三个要素，可以试着从这三个要素来考虑）

生猜想：作用在同一直线上，作用在同一物体上，大小相等、方向相反。

师：我们探究静止还是匀速直线运动下的二力平衡条件呢？

生：静止。

师：如何设计实验验证我们的猜想？

師：选用什么器材？为什么用小卡片？力的大小用什么来体现？为什么用钩码，不用弹簧测力计？

生：回答：弹簧测力计的使用虽然直观，但很难保证两边拉力大小相同，也就是容易产生误差。

师：实验中观察什么？实验进行过程体现什么物理方法？

生：控制变量法。

师：实验前需思考以下问题：

（1）该实验的研究对象是什么？

（2）如何改变小卡片的受力大小？

（3）如何改变小卡片的受力方向？

（4）两力不在同一直线上，两力是否平衡？应该怎么做？

（5）两个力不在同一物体上时，两力是否平衡？应该怎么做？

生：讨论。

得出静止情况下的二力平衡条件。

通过一系列的问题设置，体现出实验前思考的重要性，提高了学生制订计划、设计实验的能力；而且以问题的形式让学生叙述，还可以提高学生的语言表达能力。

四、进行实验

师：匀速直线运动的物体是否受到平衡力的作用？如何探究匀速直线运动状态下的物体也满足二力平衡条件？

生：思考，讨论实验方案。

师：我们只要像图（1）所示用弹簧测力计提一钩码，并慢慢沿水平方向、竖直方向匀速直线运动，学生观察弹簧测力计是否发生改变？

实验证明：弹簧测力计示数基本不变。

师：由此证明匀速直线运动状态下物体也满足二力平衡条件。很多老师只探究静止状态的二力平衡，而没有提及匀速直线运动状态下的二力平衡，有的老师则一带而过，因此，这一部分探究的空缺会造成学生理解的空白。

课后习题第二题就是关于物体静止以及匀速直线运动下的二力平衡应用。有了前面关于匀速直线运动状态下二力平衡的铺垫，学生就会顺利地做出来。

五、二力平衡条件的应用

图片展示：

师：二力平衡还有哪些应用？

生：举例。体现了从生活走向物理，从物理走向社会的教育理念

六、相互作用力与平衡力的异同

通过图表设置，来对比平衡力和相互作用力的区别，在于平衡力作用于一个物体上，相互作用力作用于两个物体上。

七、小结

八、巩固练习

（1）下面物体中受的是平衡力的是（ ）

A.在足球场上滚动的足球 B.机场上降落的飞机

C.在水平公路上匀速行驶的汽车 D.在空中飞行的人造地球卫星

（2）静止在手中的瓶子受到哪几个力？[如图（2）]

说明：本节重点是探究二力平衡力的条件，第一二两题分别是根据二力平衡条件和物体运动状态来判断是否是平衡力，第三题是对竖直方向的二力平衡应用，全面检测学生对知识的掌握。

九、板书设计

9.1二力平衡

一、平衡状态

二力平衡：静止 匀速直线运动

三、探究二力平衡的条件

大小相同 方向相反 同一物体 同一直线

等值 反向 同体 共线

四、二力平衡的应用

案例反思：二力平衡是力学的基础，让学生深刻理解二力平衡的条件，是做好实验的关键，另一方面，还要注意引导学生正确地分析物体的受力情况。本节课从具体的实例使学生快速进入课堂氛围。再通过探究实验，明确二力平衡的条件，最后以对比的方式比较平衡力与相互作用力的区别，加深学生对平衡力的理解。

编辑 李建军