二力平衡教案示例之一

（一）教學目的

1.掌握二力平衡的條件.

2.會應用二力平衡的條件解決簡單的問題.

（二）教具

滑輪、硬紙片、鉤碼、細繩、剪子.

（三）教學過程 

一、復習提問

1.牛頓第一定律的內容是什么？

2.什么叫慣性？物體在什么情況下有慣性？

二、引入新課

教師：牛頓第一定律告訴我們，物體在不受外力的時候總要保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài).但是一切物體都受到力的作用，物體保持靜止或保持勻速直線運動的情況也是普遍存在的.那么這二者之間有什么聯(lián)系呢？

三、力的平衡

教師：請大家思考，你見過的哪些物體受到力的作用并保持靜止狀態(tài)？

（學生思考并回答）

教室內的吊燈受到重力和拉力，吊燈保持靜止.放在地上的水桶受重力和地面對它的支持力，水桶靜止.課桌受到重力，書本對它向下壓的力和地面的支持力，課桌靜止.

教師：物體受到力的作用，物體保持勻速直線運動的情況也能見到.一列火車在一段平直的軌道上勻速行駛，火車受重力、支持力、水平向前的牽引力和向后的阻力.

教師：物體在受到幾個力作用時，如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力相互平衡.

根據這個觀點，我們可以從吊燈的靜止狀態(tài)可知吊燈受到的重力和拉力相互平衡.

教師：請大家按照這樣的說法敘述上述各例中的物體的運動狀態(tài)及它們個自受到的力之間的關系.

（學生敘述）

四、二力平衡的條件

教師：二力平衡的情況最簡單，我們先研究這種情況.

教師演示課本圖9�6所示實驗并講解這個木塊受兩個拉力.

當兩個拉力大小不等時，木塊不能保持靜止.這兩個力不能平衡.

（演示）

當兩個力大小相等，力的方向互成角度時，木塊也不能保持靜止.這兩個力不能平衡.

（演示）

當兩個力大小相等、方向相反，互相平行時，木塊也不能保持靜止.這兩個力不能平衡.

（演示）

教師提問：要使木塊靜止，這兩個力應該滿足哪些條件？

（學生回答）

我們使這兩個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，重復剛才的實驗.

（演示）

我們發(fā)現(xiàn)木塊處于靜止狀態(tài)，此時，這兩個力是平衡的.

（演示）

可見，兩個力的平衡必須滿足以下四個條件：兩個力作用在一個物體上，大小相等、方向相反、作用在一條直線上.

根據同一條直線上力的合成的法則可知，當兩個力彼此平衡時，物體受到的合力是0.

五、二力平衡條件的應用

二力平衡條件的應用可以從兩方面去掌握.

1.根據物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，可以分析出作用在物體上的力的大小和方向.

例題：質量是50千克的人站在水平地面上，畫出人受力的圖示.

人受重力G和地面的支持力N.人處于靜止狀態(tài)，所以重力G和支持力N是平衡的.那么這兩個力一定滿足二力平衡的條件，即大小相等，方向相反，且在一條直線上.

根據人的質量，計算出人的重力G.G=mg=50千克×10牛/千克=500牛頓.方向豎直向下.支持力N=500牛頓，方向豎直向上.（圖示略）

2.根據物體的受力情況判斷物體的運動狀態(tài).

物體不受力，應保持勻速直線運動或保持靜止狀態(tài).物體受一個力，運動狀態(tài)發(fā)生改變，這是力產生的效果.物體受平衡力時，應保持靜止或保持勻速直線運動狀態(tài).靜止的物體受平衡力時，仍然保持靜止；運動的物體受平衡力時，仍然保持勻速直線運動.

例如，火車在平直的軌道上行駛.在豎直方向上重力和支持力平衡，如果牽引力大于阻力，火車將加速；如果牽引力小于阻力，火車將減速；牽引力和阻力相等時，水平方向二力平衡，火車勻速直線前進.

六、總結

力和運動的關系可以粗略地概括如下.

維持運動不需要力的作用，因為物體有慣性，只有改變物體的運動狀態(tài)時才需要力.但是物體在平衡力的作用下，運動狀態(tài)不會改變.

物體保持靜止或勻速直線運動的條件是什么呢？從理論上說，物體不受力或受平衡力時就可以保持靜止或勻速直線運動.而實際上物體是沒有不受力的，所以物體受平衡力時就保持靜止或勻速直線運動.

八、作業(yè) 

習題5、6、7.

（四）說明

本節(jié)課有三個重要環(huán)節(jié).由物體處于平衡狀態(tài)給出什么是平衡力；二力平衡的條件；研究平衡力和二力平衡條件的重要意義有兩方面，根據運動狀態(tài)分析力的情況和根據受力情況判斷運動狀態(tài).

建議老師們突出這三個環(huán)節(jié)，使學生有非常清晰的思路，以免學生把平衡力和二力平衡的條件混為一談.

注：教材選用人教版九年義務教育初中物理第一冊.