1、力 的 平 衡教学目标1、 知道平衡力的概念以及共点力的平衡条件，能运用共点力的平衡条件解释一些简单的生产生活中的问题。2、尝试通过实验，探究共点力作用下物体的平衡条件；尝试运用共点力合成、分解的知识以及平衡条件解决一些与生产和生活相关的实际问题。3、 通过学习，发展对科学的好奇心与求知欲，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。教学重点及突破教学重点：通过理论和实验推导出三个力的平衡条件，知道多个力平衡的条件是本节课的重点。突破方法：采用科学探究模式寻找三力平衡的条件。教学难点及突破教学难点：在解决实际力的平衡问题中，应用相似三角形、线段比例性质以及三角函数等数学知识是学生学习过程中的难点
2、。突破方法：通过问题讲解，让学生突破难点。学生情况分析在初中已经掌握了二力平衡的条件，且在本章前两节已学习了力的合成与分解的知识，有了科学探究二力合成的经历，本节的理论分析可由学生自主分析；实验探究方案可由学生自行设计。教学方法1、 讲授法：对于知识引入和例题讲解教师应结合生活现象讲解2、 讨论法；以学生为主体，让学生自主分析总结3、 科学探究法课时安排1课时教具准备1、 多媒体2、实验器材：木板一块 定滑轮若干 不同长度的细绳三段 钩码一组 白纸 铅笔尺 量角器 图钉若干 教学过程教学过程教学过程教学过程教学过程（一）由生活现象导入新课1、 用多媒体展示日常生活中的平衡现象图1：蘑菇石图2：
3、商场电梯上的人图3：悬空寺图5：两人匀速向上拉起牌匾图6：沿水平地面匀速拉皮箱图4：两只狗来回争夺骨头1、引入师：以上这此日常生活中常见的现象都包含同一物理问题：平衡。那么请大家分析一下什么是平衡？让学生通过相互交流，达成正确的认识，并总结：保持原有运动状态不变叫做平衡状态，即速度恒定不变的状态就是平衡状态。它分为静止状态和匀速直线运动状态。2、 巩固和提高让学生讨论飞机从起飞到降落，最后停在停机坪上的整个过程中哪些阶段飞机处于平衡状态。（平稳飞行阶段和停在停机坪阶段处于平衡）（二）共点力平衡的条件的教学1、引入师：有的物体在两个力作用下平衡，如停泊在水面上的船只，有的物体在三个力作用下平衡，
4、如在两人合力匀速向上拉起的牌匾，而被拉着沿水平地面匀速前进的皮箱则是在四个力作用下平衡的。但只要物体处在平衡状态，我们就说物体是所受的力是平衡的，那么力的平衡要满足什么条件呢？学生讨论得出：二力平衡的条件，二力平衡的物体所受的两个力必定大小相等、方向相反、作用在同一直线上；按照惯性定律，物体不受任何外力时将保持运动状态不变，所以物体不受力时也能平衡。2、设置探究问题师：对，物体在不受力或受到两个大小相等方向相反的平衡力情况下处于平衡状态。那物体受到三个力或四个力处于平衡状态又要满足什么条件呢？学生无法回答这一问题，教师可以引导学生采用实验方法去研究这一问题。3、共点力平衡的条件的实验探究：（1
5、）实验的设计：师：下面我们就从三力平衡入手，设计一个实验探索一下三力平衡的条件是什么？桌上给你们提供了一些可能用到的实验器材。大家根据这些器材分组讨论一下，怎样让一个物体三力平衡？要测量哪些物理量？要用哪些器材？ 实验器材：木板一块 定滑轮若干 不同长度的细绳三段 钩码一组 白纸 铅笔尺 量角器 图钉若干图1ABOBA说明：这一实验有前一节力的合成的实验做基础，学生在设计实验上不会有太大困难。教师充分调动学生参与讨论，让大家互相提出问题，修正各自的实验设计，集思广益，拓展思路。由于匀速运动的物体不好控制，各组可能在在讨论后提出以下见解：组1：用两个弹簧秤拉着钩码，使钩码保持静止，则钩码就是在两
6、个拉力和重力作用下的三力平衡（如图1所示）。要用的器材有：两个弹簧秤、钩码、两根细绳、还要有木板、白纸和图钉、铅笔、尺子和量角器。做法是：在竖直木板上钉两个图钉A和B，用不同长度的绳OA和OB系着两个弹簧秤，每个弹簧秤的另一端连接重力为G的钩码，在钩码平衡时，两拉力的大小就可以直接在弹簧秤上显示出来了。测出两绳拉力的大小，并记录拉力方向，并用弹簧秤测出钩码的重力。作好钩码的受力图示，才能表现出三个力之间的关系。在保持钩码平衡的情况下改变两绳的长度，重复测量并作图。从中寻找规律。存在问题：弹簧秤这样斜着拉，弹簧秤的拉力就会偏离弹簧秤的轴线方向，且弹簧秤还有自重，这样会造成很大的误差。OC图2组2
7、：不用钩码，把木板放在水平面上，采用三个弹簧秤拉同一结点，使结点处于静止状态。（如图2）。要用的器材有：三个弹簧秤、三根细绳、还要有木板、白纸和图钉、铅笔、尺子和量角器。做法是：将三根细绳结于同一点，分别用三个弹簧秤通过拉三根绳子使结点处于平衡，测出三绳拉力的大小，并记录拉力方向。作好受力图示，才能表现出三个力之间的关系。存在问题：三个弹簧秤，同时读数很困难，再加上方向不好同时确定。图3组3：采用定滑轮组，用钩码代替弹簧秤来拉结点。如图3所示。要用的器材有：两滑轮、三根绳子、钩码若干。做法是：让三串钩码都通过三根细绳对结点产生拉力，静止时即为三力平衡。三串钩码的重力大小与相应细绳对接点的拉力大
8、小相等，由此可记录三力的大小；标记每条细线拉力方向的方法是：使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些，连接两定点，即可得到拉力方向。依据力的大小和方向做出三个力的图示，即可比较三个力的关系。师：大家都说的非常好。这里其实已经有了三种实验设计。大家分组各自选定一种方法进行实验，过一会我们再来交流各组的实验结论。说明：由于这一实验与力的合成探究实验大体相同，所以在实验操作上不要花太多时间，而把精力放在让学生自觉运用已学知识设计探究实验上。（2）实验探究三力平衡的条件学生分组动手实验(观察学生实验情况) 提醒学生在实验时应注意吸取上一节实验的经
9、验教训，取适当大小和夹角的力，尽量减小实验的误差。（3）交流实验结果：让每一组用实物投影展示本组同学所做的力的图示，并汇报本组在实验中的结论和感想。由学生总结得出：任意两个力的合力与第三个力都平衡，三个力的合力为零，这便是三力平衡的条件。（4）利用已学知识演绎论证实验结果：师：大家能否应用牛顿第一定律和二力平衡条件，思考为什么三力平衡时，三个力的合力为零？教师提问不同学生，使学生归纳总结出：1：根据牛顿第一定律，物体处于平衡状态时，所受的合力为零，若合力不为零，物体的运动状态就会改变。2：若是三力平衡，根据力的合成，可以先将其中的两个力合成一个力，就能将三力平衡变成二力平衡。根据二力平衡条件，
10、其中任意两个力的合力与第三个力一定平衡，所以三力平衡的条件是，三个力的合力为零。（5）巩固应用：讲解课本中的例题。（6）推广师：大家能否根据刚才所探究的结果讨论一下，四个力或更多力作用下的物体平衡条件是什么？通过讨论与交流，学生认识到： N个共点力平衡时，合力为零，其中任意第 M个力与其余 (N-1)个力的合力一定大小相等、方向相反。师：虽然我们做的是三个共点力作用下物体平衡条件的实验，得出平衡条件：F合，但将这个结论推广到多个共点力作用下物体平衡的情况，也可以用实验来证明。（7）拓展提高例2：如前图中所示的被拉着沿水平地面匀速前进的皮箱，所受的摩擦力与拉力的合力应该沿什么方向？（解析从略）（
11、三）平衡的种类和稳度平衡状态是物体所处的各种状态中常见的一种。是不是所有处于平衡状态的物体都一样稳定呢？例：如图所示，请大家分析一下、三个球是否可以平衡？三者的稳定程度是否一样？让学生自已分析，总结得出：在位置的小球如果使之偏离平衡位置一点，它的重心就会降低，小球将会失去平衡而滚落，且不能自动回到原平衡位置，这种平衡称为不稳定平衡。在位置的小球使之偏离平衡位置一点，它的重心就会升高，同时小球也会失去平衡，但在重力作用下会自动回到原平衡位置，继续保持平衡状态，这种平衡称为稳定平衡。在位置的小球偏离平衡位置后，它的重心既不升高也不降低，始终处于平衡状态，这种平衡称为随遇平衡。 为了描述物体的的稳定程度，物理学中引入稳度这一物理量来描述。设问：影响稳度大小的因素有哪些呢？由学生自已讨论得出：稳度的大小由重心的高低和支持面的大小两个因素决定。重心越低，支持面越大，稳度就越大。 最后教师用多媒体展示日常生活中提高物体稳度的作法。