“二力平衡”教學案例

李影

案例背景：

本案例是我參加的區級物理基本功教學競賽，本節內容是蘇科版八年級下冊第九章第一節的內容，案例以探究實驗為主，結合學生的生活經驗，分析了二力平衡的條件，但教材上只是做了小卡片靜止時的平衡實驗探究，沒有做勻速直線運動狀態下的，所以學生在做有關勻速直線運動下的物體受力分析時就特別容易出問題，本文主要針對此情況做了一些創新設計，希望對學生的學習有所幫助。

案例描述：

一、創設情境，引入新課

師：思考以下畫面（圖略），看哪幾個物體的運動狀態發生改變，哪幾個物體的運動狀態沒發生改變？

（1）加速升空的導彈；（2）圍繞太陽運動的行星；（3）下落的蘋果；（4）靜止的花瓶；（5）靜止的疊石；（6）勻速運動的列車；（7）勻速起吊的貨車

生：回答。

通過圖片對比，讓學生明白，物體運動狀態從大的方面講可以分成狀態變化和狀態不變兩類。

師：這節主要學習運動狀態沒變的情形，圖中運動狀態沒有發生改變的情形又可以分為哪兩類？

生：靜止和勻速直線運動。

師：物理學上把物體處于靜止或勻速直線運動狀態叫做平衡狀態。

首先由生活中的幾幅圖對比物體運動狀態是否發生改變，把運動狀態分為兩類，體現了從生活走向物理的理念，而靜止和勻速直線運動狀態屬于運動狀態不變這一類，即平衡狀態。學生體驗靜止和勻速直線運動屬于平衡狀態。

二、二力平衡概念

師：靜止和勻速直線運動的物體，它們分別受到哪些力的作用？

生：重力、支持力，牽引力、阻力、拉力、重力。

師：由平衡狀態，受力分析引出二力平衡。由物體受力分析引出二力平衡。

師：生活中還有哪些二力平衡現象？你的依據是什么？分別受到哪些力？

生1：電燈，靜止狀態，拉力和重力。

生2：粉筆盒，靜止狀態，重力和支持力。

三、探究二力平衡的條件

師：平衡力中最簡單的是二力平衡，那么作用在同一物體上的兩個力在什么條件下才能平衡呢？請同學進行猜想？（力的大小、方向、作用點是決定力的作用效果的三個要素，可以試著從這三個要素來考慮）

生猜想：作用在同一直線上，作用在同一物體上，大小相等、方向相反。

師：我們探究靜止還是勻速直線運動下的二力平衡條件呢？

生：靜止。

師：如何設計實驗驗證我們的猜想？

師：選用什么器材？為什么用小卡片？力的大小用什么來體現？為什么用鉤碼，不用彈簧測力計？

生：回答：彈簧測力計的使用雖然直觀，但很難保證兩邊拉力大小相同，也就是容易產生誤差。

師：實驗中觀察什么？實驗進行過程體現什么物理方法？

生：控制變量法。

師：實驗前需思考以下問題：

（1）該實驗的研究對象是什么？

（2）如何改變小卡片的受力大?。?/p>

（3）如何改變小卡片的受力方向？

（4）兩力不在同一直線上，兩力是否平衡？應該怎么做？

（5）兩個力不在同一物體上時，兩力是否平衡？應該怎么做？

生：討論。

得出靜止情況下的二力平衡條件。

通過一系列的問題設置，體現出實驗前思考的重要性，提高了學生制訂計劃、設計實驗的能力；而且以問題的形式讓學生敘述，還可以提高學生的語言表達能力。

四、進行實驗

師：勻速直線運動的物體是否受到平衡力的作用？如何探究勻速直線運動狀態下的物體也滿足二力平衡條件？

生：思考，討論實驗方案。

師：我們只要像圖（1）所示用彈簧測力計提一鉤碼，并慢慢沿水平方向、豎直方向勻速直線運動，學生觀察彈簧測力計是否發生改變？

實驗證明：彈簧測力計示數基本不變。

師：由此證明勻速直線運動狀態下物體也滿足二力平衡條件。很多老師只探究靜止狀態的二力平衡，而沒有提及勻速直線運動狀態下的二力平衡，有的老師則一帶而過，因此，這一部分探究的空缺會造成學生理解的空白。

課后習題第二題就是關于物體靜止以及勻速直線運動下的二力平衡應用。有了前面關于勻速直線運動狀態下二力平衡的鋪墊，學生就會順利地做出來。

五、二力平衡條件的應用

圖片展示：

師：二力平衡還有哪些應用？

生：舉例。體現了從生活走向物理，從物理走向社會的教育理念

六、相互作用力與平衡力的異同

通過圖表設置，來對比平衡力和相互作用力的區別，在于平衡力作用于一個物體上，相互作用力作用于兩個物體上。

七、小結

八、鞏固練習

（1）下面物體中受的是平衡力的是（ ）

A.在足球場上滾動的足球 B.機場上降落的飛機

C.在水平公路上勻速行駛的汽車 D.在空中飛行的人造地球衛星

（2）靜止在手中的瓶子受到哪幾個力？[如圖（2）]

說明：本節重點是探究二力平衡力的條件，第一二兩題分別是根據二力平衡條件和物體運動狀態來判斷是否是平衡力，第三題是對豎直方向的二力平衡應用，全面檢測學生對知識的掌握。

九、板書設計

9.1二力平衡

一、平衡狀態

二力平衡：靜止 勻速直線運動

三、探究二力平衡的條件

大小相同 方向相反 同一物體 同一直線

等值 反向 同體 共線

四、二力平衡的應用

案例反思：二力平衡是力學的基礎，讓學生深刻理解二力平衡的條件，是做好實驗的關鍵，另一方面，還要注意引導學生正確地分析物體的受力情況。本節課從具體的實例使學生快速進入課堂氛圍。再通過探究實驗，明確二力平衡的條件，最后以對比的方式比較平衡力與相互作用力的區別，加深學生對平衡力的理解。

編輯 李建軍