知識(shí)與技能
⑴知道二力平衡的條件。知道二力平衡時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
⑵了解物體在非平衡力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的。
過(guò)程與方法
⑶通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生自己得出二力平衡的條件。
⑷通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、討論等學(xué)習(xí)活動(dòng)，感性認(rèn)識(shí)物體受非平衡力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)狀的改變。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
⑸在逐步深入探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的過(guò)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(shuō)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(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體在非平衡力作用下怎樣運(yùn)動(dòng)。這些內(nèi)容是運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的深化。
本節(jié)教材的編寫(xiě)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(jìn)，深入探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，最后認(rèn)識(shí)到物體在平衡力和非平衡作用下分別怎樣運(yùn)動(dòng)。上一節(jié)已經(jīng)知道：物體不受力的作用時(shí)，總保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。教材圖9-36展示的情景表明，物體受到兩個(gè)力的作用時(shí)，也保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。這是為什么呢？原來(lái)物體受到的兩個(gè)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(wèn)：兩個(gè)力作用在物體上，什么情況下這兩個(gè)力才能相互平衡？“活動(dòng)1”正好滿(mǎn)足了學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生利用小車(chē)和砝碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究二力平衡的條件。知道了物體不受力和受平衡力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，自然又會(huì)想到：物體受到非平衡力作用時(shí)，又將怎樣運(yùn)動(dòng)？為此教材安排了“活動(dòng)3”，探究物體受非平衡力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。學(xué)生通過(guò)活動(dòng)3感性地認(rèn)識(shí)到：在非平衡力的作用下，物體運(yùn)動(dòng)的速度或者方向會(huì)發(fā)生改變，即：物體受非平衡力作用時(shí)“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”是變化的。
本節(jié)重點(diǎn)：二力平衡的條件，物體受非平衡力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：物體“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的改變是指速度的大小或運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，這一點(diǎn)學(xué)生不容易理解，是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。對(duì)此要結(jié)合實(shí)驗(yàn)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(yíng)造探究的氣氛，通過(guò)不斷發(fā)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，并展開(kāi)研究，逐步深入認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)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(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，物體在不受外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)；那么能不能反過(guò)來(lái)說(shuō)，凡是保持靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，都沒(méi)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(qǐng)畫(huà)出其受力的示意圖：
⑴停在樹(shù)枝上的小鳥(niǎo)；
⑵被托起在空中靜止不動(dòng)的雜技演員；
⑶在空中勻速下降的跳傘運(yùn)動(dòng)員。
學(xué)生畫(huà)圖后，很自然引出一個(gè)新的問(wèn)題：為什么物體受到兩個(gè)力的作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)跟不受力時(shí)一樣，即保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)？
教師介紹：這是由于物體受到的兩個(gè)力的作用效果相互抵消的緣故。一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)這兩個(gè)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(niǎo)受到的重力和支持力平衡，小鳥(niǎo)保持靜止?fàn)顟B(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(dòng)；在(c)圖中，跳傘運(yùn)動(dòng)員受到的重力和阻力平衡，運(yùn)動(dòng)員做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
二力平衡的條件
在上面的例子中，物體受到的兩個(gè)力都是互相平衡的。那么是不是物體受到兩個(gè)力的作用，一定就會(huì)平衡呢？可以做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：如圖圖1所示，找一個(gè)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(zhǎng)，問(wèn)學(xué)生：“若放開(kāi)手，鉤碼將受幾個(gè)力？它還能保持靜止?fàn)顟B(tài)嗎？”放手后，學(xué)生觀察到鉤碼由靜止變?yōu)橄蛏线\(yùn)動(dòng)。
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引出問(wèn)題：物體受到兩個(gè)力的作用，有時(shí)候二力平衡，有時(shí)候兩個(gè)力不平衡，那么兩個(gè)力滿(mǎn)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(dòng)1”中的實(shí)驗(yàn)。也可以讓學(xué)生結(jié)合自己的猜想嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后按教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前要讓學(xué)生明確操作的主要步驟，實(shí)驗(yàn)時(shí)提醒學(xué)生注意及時(shí)記錄觀察結(jié)果。
用下列物品自制學(xué)具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果也很好：在裝有支架的木板上固定兩個(gè)定滑輪（或者釘兩個(gè)鐵釘，在釘子上套上細(xì)管），取方形的硬紙板一張，在上面鉆兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的小孔，兩小孔之間畫(huà)一條虛線，再取幾個(gè)相同的鉤碼，兩段細(xì)線，按圖2裝配好，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該裝置不僅可以研究二力平衡時(shí)，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(gè)物體上：當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到最后時(shí)，用剪刀將硬紙板從中間剪斷，結(jié)果硬紙板的兩個(gè)部分都不能平衡，如圖(d)所示。
(a) (b) (c) (d)
圖2
通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，容易得出二力平衡的條件：作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)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(gè)字：“同物、等大、反向、共線”。
“活動(dòng)2”目的是讓學(xué)生運(yùn)用二力平衡的知識(shí)分析具體問(wèn)題，從而加深對(duì)二力平衡條件的理解。
在教材圖2(a)圖中，兩個(gè)力沒(méi)有作用在同一個(gè)物體上，不是一對(duì)平衡力；在(b)圖中，兩個(gè)力不符合“方向相反”“作用在同一直線上”這兩個(gè)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(duì)平衡力；在(d)圖中，兩個(gè)力不在同一直線上，不是平衡力；在(e)圖中，兩個(gè)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?fàn)顟B(tài)。
學(xué)完二力平衡的條件，可以將二力平衡的有關(guān)知識(shí)與牛頓第一定律對(duì)比，并對(duì)二力平衡作一個(gè)簡(jiǎn)要的小結(jié)：從理論上講，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的條件是：不受力或受平衡力。但是在現(xiàn)實(shí)生活中，不受任何外力的物體是不存在的，所以我們實(shí)際見(jiàn)到的保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)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(gè)力作用的情況下，我們可以進(jìn)行如下推理或判斷：
物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng) 二力平衡 符合二力平衡條件
即根據(jù)二力平衡的知識(shí)，已知物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
可列舉一些實(shí)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(shí)雪花怎樣運(yùn)動(dòng)？在平直的公路上行駛的汽車(chē)要保持勻速，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力和阻力應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系？怎樣用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體受到的重力？為什么此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體受到的重力？在“探究滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，為什么要水平拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，并使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)？
非平衡力和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化
關(guān)于物體受非平衡力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，學(xué)生在活動(dòng)1的實(shí)驗(yàn)中已有所感受，但由于該實(shí)驗(yàn)中物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變較快，學(xué)生對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過(guò)程，缺乏直觀的認(rèn)識(shí)，為此教材安排了“活動(dòng)3”。
活動(dòng)3共有三個(gè)實(shí)驗(yàn)，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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意以下問(wèn)題：
第一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在保證小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)的前提下，小車(chē)的質(zhì)量要大一些，鉤碼的質(zhì)量小一些，這樣小車(chē)加速緩慢，便于觀察；
第二個(gè)實(shí)驗(yàn)：斜面不要做得太高，以能觀察到小球在水平面上做減速運(yùn)動(dòng)，最后停下為宜；
第三個(gè)實(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)后，教師可用噴出的水流來(lái)演示斜拋物體運(yùn)動(dòng)的路徑。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)后，匯報(bào)交流，讓學(xué)生列舉觀察到的現(xiàn)象，如小車(chē)由靜變動(dòng)，速度越來(lái)越大等，教師把學(xué)生列舉的現(xiàn)象板書(shū)在黑板上，然后結(jié)合板書(shū)用大括號(hào)總結(jié)：物體由靜變動(dòng)，由動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化，或運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化時(shí)，不再保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，統(tǒng)稱(chēng)為“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變”�？梢�(jiàn)，物體受非平衡力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)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(jìn)一步說(shuō)明：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持物體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的事例。如：騎自行車(chē)時(shí)，為什么起動(dòng)時(shí)很費(fèi)勁，而已經(jīng)騎快的自行車(chē)卻不需要很大的力量去維持？當(dāng)客車(chē)突然左轉(zhuǎn)彎時(shí)，坐在客車(chē)哪一側(cè)（左或右）的乘客會(huì)受到車(chē)廂對(duì)他的作用力？這個(gè)力起到什么作用？（第一個(gè)問(wèn)題的參考答案為：自行車(chē)起動(dòng)時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)必須用力蹬車(chē)，使自行車(chē)獲得的動(dòng)力大于阻力，這樣才能不斷改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使自行車(chē)由靜變動(dòng)，由慢變快。已經(jīng)騎快的自行車(chē)，只需使動(dòng)力等于阻力，即可勻速運(yùn)動(dòng)，所以不需要很大的力量蹬車(chē)。第二個(gè)問(wèn)題的參考答案為：右側(cè)。這個(gè)力改變乘客的運(yùn)動(dòng)方向，使乘客隨汽車(chē)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(cè)評(píng)”第1題。
4．教學(xué)評(píng)價(jià)
課堂測(cè)評(píng)
1．本章第三節(jié)和第四節(jié)研究了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，請(qǐng)你對(duì)“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”作一個(gè)簡(jiǎn)要的總結(jié)。
2．起重機(jī)吊著4t的貨物靜止不動(dòng)，貨物受到的重力是 N，受到的拉力是 N；當(dāng)貨物勻速上升時(shí)，它受到的拉力 于重力；當(dāng)貨物勻速下降時(shí)，它受到的拉力 于重力；當(dāng)貨物勻速水平移動(dòng)時(shí)，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(duì)平衡力的是（ ）。
圖3
4．蘋(píng)果掛在枝頭靜止不動(dòng)，下列每一對(duì)力中屬于二力平衡的是（ ）。
A.樹(shù)枝對(duì)蘋(píng)果的拉力與蘋(píng)果對(duì)樹(shù)枝的拉力
B.蘋(píng)果受到的重力與蘋(píng)果對(duì)樹(shù)枝的拉力
C.蘋(píng)果受到的重力與樹(shù)枝對(duì)蘋(píng)果的拉力
D.樹(shù)枝受到的重力與樹(shù)枝對(duì)蘋(píng)果的拉力
5．下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A.物體受到力的作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變
B.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，一定受到了力的作用
C.物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，一定沒(méi)有受到力的作用
D.物體受平衡力作用時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
6．做一做：用彈簧測(cè)力計(jì)吊起一個(gè)鉤碼，靜止不動(dòng)，觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù)。手提測(cè)力計(jì)使鉤碼勻速上升或下降，觀察測(cè)力計(jì)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(cè)力計(jì)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(qǐng)?jiān)?c)圖中畫(huà)出水平面對(duì)“不倒翁”的支持力的示意圖；
⑵試分析：為什么當(dāng)“不倒翁”傾斜時(shí)，能自動(dòng)站立起來(lái)？
8．宇宙飛船在太空沿橢圓或圓形軌道繞地球運(yùn)行，例如我國(guó)神舟6號(hào)飛船繞地球一圈需要90min，飛行速度約為7.82km/s。請(qǐng)問(wèn)宇宙飛船為什么能繞著地球做曲線運(yùn)動(dòng)？
參考答案
1．及時(shí)對(duì)知識(shí)進(jìn)行梳理能夠把眾多的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，形成知識(shí)體系，不僅有利于記憶，而且能加深對(duì)知識(shí)的理解。鼓勵(lì)學(xué)生用多種形式進(jìn)行總結(jié)。如：
提綱形式：
⑴牛頓第一定律：一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
⑵物體受平衡力作用時(shí)，保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。
⑶物體受非平衡力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的。
表格形式：
受力情況表現(xiàn)形式運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
是否改變遵循的規(guī)律或滿(mǎn)足的條件
不受力靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)不改變牛頓第一定律
受平衡力靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)
圖示形式：
此外還可以用大括號(hào)、知識(shí)樹(shù)等形式進(jìn)行總結(jié)。
2．3.92×104 3.92×104 等 等 等 3．B 4．C 5．B 6．手提測(cè)力計(jì)使鉤碼勻速上升或下降，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變化，因?yàn)榇藭r(shí)鉤碼受到的拉力和重力平衡，即測(cè)力計(jì)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(cè)力計(jì)的示數(shù)變化，因?yàn)殂^碼的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的，鉤碼受到的拉力和重力不平衡，測(cè)力計(jì)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(duì)“不倒翁”的支持力。 ⑵由圖7-12可知，當(dāng)“不倒翁”歪倒時(shí)所受的支持力和重力不平衡，所以會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而站立起來(lái)。 8．宇宙飛船繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地球?qū)λ囊�，引力不斷改變其運(yùn)動(dòng)方向，使飛船做曲線運(yùn)動(dòng)。
“自我評(píng)價(jià)與作業(yè)”指導(dǎo)
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://portlandfoamroofing.com/chuer/74232.html
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