教學目標
1、通過生活中的例子了解平衡狀態、平衡力，并能判斷物體的狀態。
2.通過觀察、演示兩種力的平衡條件的實驗（或實驗探索），培養學生收集和處理信息的能力。
3、通過學習物體平衡的知識二力平衡課件，可以運用它解決實際問題。
4.通過平衡的知識，人們可以欣賞自然現象的美麗與和諧，并培養對大自然的熱愛。
教學重點與難點
1.重點：通過實驗探索，了解兩種力的平衡及物體在平衡力作用下的運動狀態；理解一對平衡力與一對相互作用力的區別。
2. 難點：學生設計實驗，探索兩種力平衡的條件。
教學輔助工具
對于學生：每套包括2個鐵架，2個滑輪，1塊紙板，6個掛鉤，2根細繩，1把剪刀。
老師器材：鐵架2個，滑輪2個，硬紙板1塊，掛鉤6個，細繩2根，剪刀1把。
回顧性思考
1.力的作用：力可以使物體變形，也可以改變物體的狀態。
2.牛頓第一定律的內容是什么？
3、物體之間相互作用的力又叫作用力、反作用力。作用力與反作用力大小??相同，方向也相同，但兩種力作用于不同的物體。
導入新課程
1.多媒體導入
多媒體屏幕1：（如圖）
老師：同學們，看到圖中靜止的溜冰者，你們想到了什么？你們有什么問題嗎？
引導學生回答運動員處于靜止狀態，受到力的作用，即物體受到力的作用時也可以處于平衡狀態。
多媒體屏幕2：（如圖）
師：同學們，當你們看到圖中熱氣球勻速直線上升時，你們想到了什么？你們還有什么疑問嗎？
引導學生回答熱氣球處于勻速直線運動狀態，受到力的作用，也就是說物體受到力的作用時也能處于平衡狀態。
師：若受力物體仍處于靜止或勻速直線運動狀態，那么物體所受的力滿足什么條件呢？今天我們一起來討論一下這個問題。
2. 場景介紹
老師：你坐過轎廂電梯嗎？當你進入電梯等待電梯啟動時，你處于靜止狀態。此時有多少力作用在你身上？當你隨電梯勻速上升和下降時，有多少力作用在你身上？力的大小會發生變化嗎？
生：討論、交流。
老師：今天我們來探究物體在靜止和勻速直線運動時所受的力。
3. 回顧與介紹
復習問題：上節我們學的牛頓第一定律的內容是什么？
復習答案： 當不受任何力作用時，一切物體都處于靜止狀態或勻速直線運動狀態。
老師：你見過我們周圍不受力的物體嗎？靜止或勻速直線運動的物體受力嗎？舉個例子。
學生：懸掛的日光燈、停在筆直道路上的汽車……
老師：為什么這些物體受到力的作用時會靜止呢？讓我們帶著這個問題開始學習這節課。
開展新課程
研究點一二力平衡狀態
1、多媒體顯示：一輛汽車在直路上靜止不動，一輛汽車在直路上勻速直線行駛。
學生觀察圖片和視頻并回答以下問題：
① 根據牛頓第一運動定律，當汽車不受任何力的作用時，它會。
② 多媒體中，一輛靜止在直路上的汽車會受到什么力嗎？如果有，它受到什么力？
③ 多媒體視頻中，在直路上勻速行駛的汽車有沒有受到力的作用？如果有，受到什么力的作用？
④ 汽車在受到力的作用時，是否表現出不受力的狀態？此時物體處于什么狀態？受到的力有哪些？
2. 自主學習、交流討論
綜上所述：當一個物體受到力的作用時，如果物體保持靜止或者做勻速直線運動的狀態，我們說這些力是互相平衡的，是平衡力，物體處于平衡狀態。
老師：什么是二力平衡？
提示：當物體在兩種力的作用下處于平衡狀態時，兩種力互相平衡，這就叫雙力平衡。
示例講解：（學生先練習，如有疑問，老師會進行補充講解）
例 1 以下例子中，物體受到平衡力的作用（ ）
A. 在圓形軌道上旋轉的過山車
B. 列車減速進站
C. 加速向上的火箭
D. 一輛汽車在道路上勻速直線行駛
分析：過山車在環形軌道上行駛時，速度會發生變化，所以過山車受到的力是不平衡的；火車進站減速時，速度在減小，所以火車受到的力是不平衡的；火箭在上升過程中會加速，速度會增加，所以火箭受到的力是不平衡的；車廂做勻速直線運動，處于平衡狀態，所以受到平衡的力，故選項D正確。
答案：D
規則總結：當物體處于靜止狀態或做勻速直線運動時，它必然受到平衡的力。
研究要點二：研究兩種力的平衡條件
老師：想一想，一個物體在兩個力的作用下要達到平衡狀態，這兩個力要滿足什么條件呢？
實驗：利用小卡片探究兩種力的平衡條件。
老師：力的三個要素是什么？
提示：大小、方向、應用點。
師：當影響因素較多時，應采用什么方法呢？
Tips：控制變量法、放大變換法、模型法等。
視頻：演示實驗。（視頻可以幫助學生進一步加深印象，并找出實驗中應注意的問題）
學生進行實驗，教師檢查指導
（1）研究兩個力的大小和方向對物體平衡的影響
如圖所示，將綁在小卡片兩對角線的細線分別穿過左、右滑輪后，在兩線的末端掛上鉤子，可以觀察小卡片運動狀態的變化。
（2）研究不在同一直線上的兩個力對物體平衡的影響
將小卡片轉動一定角度，然后松開手，觀察小卡片運動狀態的變化。
（3）研究兩個不在同一物體上的力對物體平衡的影響
用剪刀將小卡片從中間剪開，然后松手，觀察小卡片運動狀態的變化。
實驗現象：當鐵絲兩端勾上的代碼質量相等時，小卡片靜止不動；當鐵絲兩端勾上的代碼質量不等時，小卡片運動；將小卡片轉動一定角度后松手，小卡片轉動；用剪刀從中間剪開小卡片后松手，小卡片運動。
（4）實驗分析：
小卡片一共受到三個力，由于小卡片的重力比拉力小很多，所以重力可以忽略，這是理想化的實驗方法。
常見總結：如果作用于同一物體的兩個力，大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，這兩個力就是一對平衡力。
3. 視頻：利用手推車研究兩種力的平衡。
老師：你認為這兩種研究方法哪一種更好？為什么？
讓學生分組討論（加強學生的合作意識）。
引導學生考慮摩擦力對實驗的影響。用推車做實驗時，桌面對推車的阻礙很大，阻力不可忽略，因此推車在水平方向受到三個力的作用，不方便研究兩個力的平衡。
示例講解：（學生先練習，如有疑問，老師會進行補充講解）
例2 如圖所示，在下列力作用于物體的示意圖中，能處于平衡狀態的物體是（ ）
分析：圖C中的兩個力滿足二力平衡的條件：兩個力作用在同一物體上，大小相等，方向相反，作用在同一直線上。圖A中的兩個力分別作用在兩個物體上，圖B中的兩個力不在同一直線上，圖D中的兩個力大小不相等。
答案：C
例3是“探索兩種力的平衡條件”實驗中的。
（1）如果一個物體只受到兩個力的作用，而處于一種狀態，就說明這兩個力是互相平衡的。因此，小明提出，能否利用如圖所示的實驗裝置，來探究兩個力平衡的條件？
（2）小華認為，如果采用小明方案，必須測量作用于物體的力的大小和作用于物體的力的大小，以便進行比較。研究發現，在小明方案中，只能根據相互作用關系直接測量大小，在兩力平衡條件未知的前提下，另一力無法直接測量，因此該方案無法實施。
（3）為此，兩位同學不斷改進，設計了三種實驗方案，如圖所示。請確定他們改進的順序：（以字母表示）。這樣的改進是為了減少對實驗的影響。
（4）如圖所示，這是最終確定的實驗方案，此方案中，由于 ，卡片的重力可以忽略。
分析：（1）當物體處于靜止或作勻速直線運動時，作用在物體上的力是平衡的。（2）彈簧測力計測得的重力等于彈簧測力計的讀數，彈簧測力計的讀數等于物體對彈簧測力計的拉力。物體對彈簧測力計的拉力和彈簧測力計對物體的拉力是一對相互作用的力。因此，用彈簧測力計測量物體的重力屬于間接測量，在二力平衡條件未知的前提下，只能測得拉力的大小，不能直接測得重力。（3）圖A中小車與工作臺之間的摩擦力比圖B中物體受到的摩擦力小得多。圖C中，只有滑輪間有摩擦力，小車不再受到摩擦力。 因此，為減小摩擦力對實驗的影響，改進順序應為BAC。（4）圖C為最終確定的實驗方案，此方案中卡片的重力遠小于鉤子的重力，因此可以忽略卡片的重力。
答案：（1）靜止或勻速直線運動 （2）引力 （3）BAC （4）卡片的重量遠小于鉤子的重量
二力平衡條件在勘探點3中的應用
1. 圖片：棋子仍在地上。（如圖所示）
師：請分析一下棋子上作用著多少個力以及這些力之間的關系。
安排學生小組討論。
2. 視頻：走鋼絲。（如圖）
老師：演員怎樣控制自己不摔倒？
引導總結：演員始終不斷調整自己的重心，使重力線垂直向下穿過鋼絲，使演員在重力和支撐力的作用下，處于平衡狀態。即他所受到的重力和支撐力是一對平衡的力，他的運動狀態保持不變。
3. 擴展
師：請畫出疊好的石塊中最上面的石塊的受力圖。（如圖）
4、多媒體演示：再展示幾張圖片，圖中哪兩種力是一對平衡力？
視頻：一架直升機在空中盤旋。（如圖）
老師：直升機上作用著多少個力，它們之間的關系是什么？
導讀總結：直升機受到重力G和升力N兩個力的作用，直升機處于靜止狀態，所以重力G和升力N是平衡的，這兩個力必須滿足二力平衡的條件，大小相等，方向相反，作用在同一直線上。
綜上所述：二力平衡條件的應用可以從兩個方面掌握：
（1）根據物體處于靜止狀態還是勻速直線運動，可以分析作用于物體上的力的大小和方向。
示例講解：（學生先練習，如有疑問，老師會進行補充講解）
例4 如圖所示，物塊A、B處于靜止狀態，已知A重12N，B重8N，忽略繩子的重量和所有摩擦力，地面對A的支撐力為。
分析：因為A、B都是靜止的，所以都受到平衡力的作用。B受到重力和繩索拉力的作用，這兩個力是一對平衡力二力平衡課件，所以繩索對B的拉力為8N。A受到重力、繩索拉力和地面對A的支撐力的作用。A受到的重力等于繩索對A的拉力與地面對A的支撐力之和。繩索對A的拉力等于繩索對B的拉力，所以地面對A的支撐力為FN=12N-8N=4N。
答案：4N
（2）根據物體所受的力來確定物體的運動狀態。
①物體在沒有受到力的作用時，應該保持靜止或者做勻速直線運動。 ②物體受到力的作用時，其運動狀態發生變化，這就是力的作用。 ③物體受到平衡力的作用時，應該保持靜止或者做勻速直線運動。靜止的物體受到平衡力的作用時，保持靜止；運動的物體受到平衡力的作用時，保持勻速直線運動。 例如，火車在直軌道上行駛，在垂直方向上，重力和支撐力是平衡的。如果牽引力大于阻力，火車就會加速；如果牽引力小于阻力，火車就會減速；如果牽引力與阻力相等，水平方向上兩力平衡，火車就會做勻速直線前進運動。
示例講解：（學生先練習，如有疑問，老師會進行補充講解）
例五：如圖所示，在拉力F=10N作用下，物體沿水平面向右勻速運動，物體所受的摩擦力為N；當撤去拉力F后，物體此時假定重力突然消失，忽略空氣阻力，物體將（將以上兩處空白分別填入“保持靜止”、“作減速直線運動”或“作勻速直線運動”）。
分析：在拉力F=10N作用下，物體沿水平面向右作勻速直線運動。由于物體所受的摩擦力與拉力是一對平衡力，摩擦力為10N；當拉力F撤去后，物體只受摩擦力作用，受力不平衡，所以物體會減速。此時假設重力突然消失，壓力消失，摩擦力也消失，物體不受水平方向任何力的作用。忽略空氣阻力，物體因慣性作用將保持勻速直線運動。
答案：10 做減速運動 做勻速直線運動
5.課后請思考一對平衡力與一對相互作用力有哪些相同點和不同點？
課程總結
這節課我們主要學習了：
1. 什么是平衡？
2. 力量的平衡是怎樣的？
3.兩種力達到平衡的條件；
4.雙力平衡條件的應用。
本課的重點是雙力平衡條件，最難的是雙力平衡條件的應用，課后要多加練習。為檢驗本課的學習效果，請完成課件上的測試題。
家庭作業
課本《手腦并用學物理》第22頁1至4題。