§8.2《二力平衡》教學設計
★整體設計說明★
本課重視生活實際，是“牛頓第一定理”的深入，同時較好的滲透了“力與運動”的關系。通過備考“牛頓第一定理”，展示生活現象，再設計實驗探究“二力平衡”的條件。這樣不但充分彰顯的化學始于生活而用于生活的特征，教學目標也自然能達到了。
★教材剖析★
本課安排在學習《牛頓第一定理》之后，學習《摩擦力》之前。
一、教材的地位和作用
1．本節課是在學習了牛頓第一定理和慣性以后，對力的平衡進行研究，包括其定義和探究二力平衡的條件。
2．這一節內容是對牛頓第一定理進一步的闡釋（不受力和受平衡力），也為旁邊學習磨擦力、壓強和壓強奠定了重要的基礎，二力平衡或說力的平衡是剖析熱學問題不可缺乏的理論和技巧，所以本節課是整個九年級的重點。
3．科學探究是小學數學教學的重要內容，它一種以問題為載體、以主動探究為特點的學習活動，是中學生在班主任的指導下，在學習中自主地發覺問題、探究問題、獲得推論的過程。本節還安排了《探究二力平衡的條件》，讓中學生在自我探究過程中培養中學生創造性思維的能力，迸發中學生的探究意識力的平衡教學設計，有利于充分發揮中學生的主體作用，挖掘中學生的潛能,培養其創造思維能力。本探究還為中學生提供了一種研究問題的新方式，即：忽視次要誘因，捉住主要誘因。
★教法建議★
本課有三個內容：平衡狀態；二力平衡的條件；二力平衡的應用。一些中學生對“牛頓第一定理”中的“物體不受力”的理解力的平衡教學設計，逗留在死記硬背，且不能否運用該定理來解決遇到的問題。對物體的運動狀態而言，物體“受平衡力”與物體“不受力（合力為0）”是等效的。因而加深對“力與運動”的理解。所以本節課班主任要按照中學的條件，靈活設計實驗，讓中學生在動手實踐中把握。探究過程彰顯了班主任的指導作用，中學生的主導作用，培養中學生在復雜情形下，通過分類的方式，使思路清晰上去，并逐漸總結出規律的能力。
★學情剖析★
中學生早已有了初步的畫力的示意圖的能力，了解了“牛頓第一定理”，曉得力是改變物體運動狀態的誘因，但對物體受力時，物體的運動狀態是否改變及怎樣改變，并不清楚；同時對一些比較陌生的物體情景下的物體受力剖析還很模糊。本節課培養中學生依據物體所處的狀態來進行受力剖析，突破相關的謎團。
★學法引導★
放手讓中學生動手做實驗，認真觀察，同時深入思索，之后小組朋友之間互相討論交流，歸納總結。這樣來學習，既滿足了中學生的好奇心，也鍛練了動手能力、溝通能力，自然也加深了對內容的理解。
★教學目標★
1.根據生活經驗認識平衡力和平衡狀態的概念，會判定物體遭到的力是否為平衡力。
2.經歷探究二力平衡條件的實驗過程，歸納、總結出推論。
3.會借助二力平衡的知識剖析解決實際問題。
★重點難點★
重點：（1）二力平衡條件；（2）按照平衡狀態剖析物體的受力情況。
難點：分辨“二力平衡”與“相互斥力”。
★課時安排★
1課時
★教學過程★
一、新課引入（約3分鐘）
情境創設：（靜止在桌面上的花瓶，正在勻速吊裝的物體，正在勻速直線前進的車輛等）
班主任：剛剛我們所見到畫面里的物體的運動有些哪些特征？
中學生：保持靜止狀態或在做勻速直線運動狀態。
班主任：她們為何會保持靜止狀態或做勻速直線運動狀態呢？回顧備考牛頓第一定理的內容。
中學生回答。
班主任：既然物體在不受外力作用時，要保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，這么，我們能不能說保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的物體就不受外力的作用呢？生活中有沒有遭到兩個力的作用且又能保持靜止狀態的物體呢？有沒有遭到兩個力的作用勻速上升的物體呢？或則一個物體遭到多個力的作用也能保持靜止或勻速直線運動狀態呢？
中學生小組討論、舉例。
班主任從朋友們舉例中選出兩個實例：
①靜止在桌面上的花瓶，遭到重力和支持力的作用而保持靜止。
②正在馬路上作勻速直線運動的車輛。
請2名朋友上臺畫出上述兩例中物體的受力示意圖。
實驗證明：物體在遭到外力作用的時侯，也才能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
【設計意圖】課始，通過對上節課內容的回顧，提出新的問題，引起中學生的思索，通過中學生討論互相啟發，引出本課課題。
二、新課講解
1．平衡狀態與二力平衡（約2分鐘）
班主任：假若物體遭到力作用的時侯，也才能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，我們稱之為“平衡狀態”，物體在遭到幾個力作用時，假若物體保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力互相平衡。假若物體只受兩個力的作用，使物體處于平衡狀態，這就是二力平衡。
2．探究二力平衡的條件（約20分鐘）
實驗設計討論：
（1）須要選哪些器材？
（2）怎樣改變貨車兩端拉力的大小？
（3）怎樣改變貨車兩端拉力的方向？
（4）怎樣按照貨車的狀態來判定“二力平衡”？
（5）表格設計。
引導中學生分組討論：
（1）貨車、鉤碼等；
（2）通過改變鉤碼的數目來改變兩端拉力的大小；
（3）通過扭轉貨車，改變拉力的方向；
（4）當貨車處理靜止狀態時，則覺得這兩個力平衡了。
（5）表格設計：
活動一：研究在改變物體受力大小的情況下，物體在水平方向上的運動狀態。
實驗過程：中學生分別用手使貨車靜止在桌面上，先后改變鉤碼的個數，放手后，請朋友觀察貨車是否還靜止不動？若運動，貨車向那個方向運動？
中學生邊做實驗，邊填寫實驗記錄單。（內容包括：實驗現象、得到推論）
中學生匯報觀察到的實驗現象和所得到的推論。
師生互動：剖析二力平衡的條件——兩個力的大小關系。
得到推論：要使兩個力互相平衡，兩個力的大小必須相等。
活動二：研究在改變物體受力方向的情況下，物體的運動狀態。
實驗過程：將貨車扭轉一定的角度后，拉力的方向發生改變了，且不在同仍然線上。觀察貨車的運動狀況，并注意兩根綿線最后在不在同一條直線上。
中學生邊做實驗，邊填寫實驗記錄單。（內容包括：實驗現象、得到推論）
中學生匯報觀察到的實驗現象和所得到的推論。
師生互動：剖析二力平衡的條件——兩個力是否須要作用在同一條直線上。
得到推論：要使兩個力互相平衡，兩個力必須方向相反，且作用在同一條直線上。
綜合討論：
班主任：作用在同一個物體上的兩個力，須要滿足什么條件就是二力平衡了呢？
中學生：作用在同一個物體上的兩個力，必須大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，二力能夠平衡。
班主任：本實驗中，對該裝置有沒有要改進的地方？請朋友們討論一下實驗方案。
中學生舉辦探究活動的實驗方案。
班主任對中學生匯報的實驗方案進行點評，并從中選出一個最佳方案。
可以用硬紙片取代貨車來進行實驗，如右圖：
【設計意圖】通過實驗探究，小組合作實驗、討論交流，總結得出“二力平衡”的條件，重視知識的生成過程。
班主任：力的作用是互相的，“作用力與反斥力”的關系與“二力平衡”有什么優缺點？
中學生：
比較
二力平衡
互相斥力
相同點
（1）大小
（2）方向
（3）是否共線
不同點
（1）是否同體
（2）同時性
一個力消失，另一個力
同時
3．二力平衡的應用
班主任：受兩個力的物體，假若處于靜止狀態或勻速直線運動狀態，則這兩個力有哪些特征？
中學生：這兩個力是一對平衡力。這個物體上的兩個力大小相等、方向相反、作用在同仍然線上。
班主任：假如兩個力為平衡力，則物體的運動狀態會發生改變嗎？“力一定會改變物體的運動狀態”這句話對嗎？
中學生：受平衡力作用的物體，運動狀態不會發生改變，物體一定處于靜止狀態或勻速直線運動狀態；所以物體遭到了力的作用，它的運動狀態不一定會發生改變。
班主任：二力平衡條件對我們有哪些好處？你可以借助這種知識解決什么問題？
中學生合作討論，并回答交流。歸納：只要改變其中一個力的大小、改變其中一個力的方向、讓二力不是作用在同一條直線上或作用在同一個物體上，能夠改變物體的運動狀態。
【設計意圖】通過提出需求，引導中學生討論“二力平衡”的應用，加深對“力與運動”的理解。
三、課堂小結（約2分鐘）
讓中學生歸納這節課學到的知識。
四、課堂例題（約5分鐘）投影
1．一輛重為1.5×104N的小車輛，當它以60km/h的速率在水平橋面上勻速行駛時遭到牽引力為2000N，這么車輛遭到的阻力為_____N；當它停在水平橋面上時，它遭到的支持力為_____N。
2．在“探究二力平衡條件”的活動中，主要是通過探究力對物體的作用療效來實現探究目的的。如右圖所示是可供選擇的兩種探究方案。
（1）圖A的探究方案中研究對象是小卡片，圖B的探究方案中研究對象是；
（2）小光選擇了圖A所示的探究方案。他將系于小卡片兩對角的細線分別越過左右支架上的滑輪后，就在兩線端掛上鉤碼。這是用于探究兩個力的和對物體平衡的影響；
（3）探究活動中還要求要把小卡片轉過一個角度，之后再松手。這樣做的目的是用于探究不在上的兩個力對物體平衡的影響。
（4）兩個探究方案相比較，你覺得那個方案的探究過程對實驗推論的影響小一些？為何？
兩道例題，讓中學生快速思索回答，老師做適當點評。
五、達標測試（約10分鐘）教案
讓中學生在規定時間內單獨完成達標測試的8道題，對中學生錯誤的題目進行講解。
六、布置作業（約1分鐘）
【設計意圖】通過中學生自己總結和歸納，以及達標測試演習、課后作業等方法，是運用不同的手段來考評評價中學生這節課所學的知識技能與思想方式的把握情況。
★板書設計★
一、平衡狀態：物體處于靜止或勻速直線運動狀態
二、二力平衡
1．作用在同一物體上的兩個力，假如大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，則這兩個力互相平衡。
記憶：同體、等值、反向、共線。
2．二力平衡與互相斥力的主要區別：是否同體。
三、二力平衡的應用
★教學反省★
本節課通過觀看視頻、演示實驗和中學生分組實驗，把要研究的化學現象生動地詮釋在中學生的面前，使中學生通過平時熟知的生活現象，了解其背后的數學規律。使其倍感驚奇，形成疑惑，導致思維，迸發興趣。為了化解本節課的難點突出重點，在教學過程中設計中學生實驗，讓中學生經歷“提出問題──實驗探究──交流評估”這一個性化的過程，去主動突破教學重難點，通過與“相互斥力”的對比，分析易錯點，使中學生“不僅知其然，但是知所以然”。
教學設計：
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電子課本：
