《二力平衡》导学案｜拿来就用超省心
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学习目标
- 能说出二力平衡的概念，能辨别物体是否处于平衡状态。
- 通过实验探究，归纳出二力平衡的条件，会用二力平衡条件解决简单问题。
- 在实验中养成严谨观察、如实记录的习惯，体会物理与生活的联系。
自主学习
请翻开课本第20—22页，完成下列填空，时间8分钟。
- 物体保持________或________状态，叫做平衡状态。处于平衡状态的物体受到的力称为________。
- 一辆停在水平路面的汽车，它受到________力和________力的作用，这两个力的大小________、方向________，且作用在________直线上。
- 牛顿第一定律告诉我们，物体在________时，将保持匀速直线运动状态或静止状态。而现实中，物体往往同时受多个力，当这些力的作用效果________时，物体也能保持平衡。
- 阅读教材图8.2-2实验装置，你猜想作用在同一物体上的两个力，在________、________、________的条件下，才可能平衡。
自学微检测（判断下列说法是否正确）
- （ ）只要两个力大小相等、方向相反，物体就一定处于平衡状态。
- （ ）静止在桌面上的课本，受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力。
- （ ）匀速上升的气球只受重力和空气浮力，所以这两个力是一对平衡力。
合作探究
实验：探究二力平衡的条件 器材准备（每小组）： 带滑轮的长木板、小车、细线、砝码若干、托盘两个、小卡片（带孔）、弹簧测力计。
环节一：探究力的大小和方向
- 按课本图8.2-2组装装置，将小车放在光滑水平面上，两边各挂一个托盘，通过细线跨过滑轮与小车相连。
- 在两个托盘里放质量相等的砝码，观察小车是否静止。然后用弹簧测力计测出两边细线的拉力，记录数据。
- 在一个托盘里增加砝码，使两边拉力不相等，观察小车运动情况。
- 保持两边砝码质量相同，将小车扭转一个角度后放手，观察小车是否保持静止。 小组讨论并记录结论： 二力平衡要求两个力大小 ______、方向 ______，且作用在 ______。
环节二：探究“同一物体”和“同一直线” 5. 改用小卡片代替小车。将卡片两端的细线分别跨过滑轮并挂上等质量砝码，卡片静止。用剪刀将卡片剪成两半，观察两块小卡片是否还能保持平衡。 6. 对比小车实验与小卡片实验，小组交流：为什么用小卡片能更好地说明“两个力必须作用在同一物体上”？
交流展示 各组推选代表，用白板展示实验记录表，报告你们得出的二力平衡条件。其他组倾听后可以补充或质疑。
当堂检测
基础巩固（独立完成，3分钟）
- 一个物体受到两个力的作用，这两个力的三要素完全相同，则该物体（ ） A. 一定做匀速直线运动 B. 一定处于静止状态 C. 运动状态一定改变 D. 可能处于平衡状态
- 课本放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（ ） A. 课本所受重力和桌面对课本的支持力 B. 课本对桌面的压力和桌面对课本的支持力 C. 课本所受重力和课本对桌面的压力
- 如图所示，一名运动员匀速沿竖直的竹竿向上攀爬，他受到的摩擦力方向是______，这个力和______力是一对平衡力。
能力闯关（选做，2分钟） 4. 一个重50N的木箱放在水平地面上，用15N的水平推力推它，木箱没动，此时木箱受到的摩擦力为______N；当推力增大到30N时，木箱恰好做匀速直线运动，则摩擦力为______N；若推力增大到40N，木箱加速运动，此时摩擦力为______N。
拓展提升
生活中的二力平衡
- 电梯匀速上行时，你站在体重秤上，秤的示数会变化吗？为什么？
- 疫情期间，医用口罩的熔喷布能吸附病毒，可病毒并不“听话”停在半空。请思考：空气中飘浮的病毒颗粒在竖直方向上受哪些力？它能否处于平衡状态？用二力平衡条件试着解释。
- 挑战题：设计一个简易装置，利用二力平衡测出头发丝的最大拉力。画出装置简图并写出测量步骤。
课后实践 回家观察：家中的吊扇、窗帘、晾衣架上的衣服，分别受哪些力？画出受力示意图，并标注哪些力是平衡力。下次课交流分享。