資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
【大單元整體教學】物理學科人教版八年級下冊
第八章 分課時設計
課題 二力平衡
課型 新授課 √ 復習課 試卷講評課 其他課
1.教學內容分析 《二力平衡》是人教版八年級下冊第八章第二節的內容，主要涉及到的內容有三個方面：即力的平衡概念、二力平衡條件和二力平衡條件的應用，是力學中的重點之一。力的概念和牛頓第一定律，為學生學習二力平衡做了充分的知識準備，而二力平衡的學習是學生探究摩擦力、力和運動的關系以及浮力、壓強知識的重要基礎。所以，本節知識是聯系新舊知識的紐帶，在力學中起著承上啟下的作用，是解決力學問題的理論基礎。在學習二力平衡時，教材首先從牛頓第一定律中“不受外力”的特殊現象出發，讓學生在已經建立的理論基礎上提出質疑受外力的物體運動狀態也可能不變，激發學生探索自然規律的興趣，培養學生勤于思考的品質。其次教材安排探究實驗，讓學生經歷提出問題，猜想與設計，進行實驗和交流討論的科學探究過程，提升學生科學探究實驗水平，培養學生科學精神。最后學習二力平衡條件的應用，讓學生掌握理論、建立知識體系后，能夠熟練運用理論解決實際問題。不僅能讓學生理解并鞏固已學知識，更能鍛煉學生的理論聯系實際的良好品質。
2.學習者分析 學生在第七章中已學習了力的概念，已有的有關力及運動方面的知識為本節內容的學習提供了知識基礎。通過本章第一節的教學，學生對牛頓第一定律知識已有了一定的了解。學生經過一學期的物理學習已經基本掌握了科學探究的方法，這為本節課的學習提供了有利的方法保證。雖然八年級的學生對很多科學問題表現出濃厚的興趣，很想進行科學探究，但是八年級學生仍然存在一定的不規范和錯誤的思維定勢。因此要有針對性，落實好對運動和力的正確認識。
3.學習目標確定與教學重難點 （1）通過生活實例和經驗，認識平衡力和平衡狀態，會判斷物體受到的力是否為平衡力；（2）通過經歷探究二力平衡條件的實驗過程，討論、分析歸納、得出結論，培養學生科學家精神；（3）通過利用二力平衡條件的應用，解決實際問題，提升學生處理問題、解決問題的能力和水平。教學重點為理解二力平衡的條件和應用二力平衡的條件解決實際問題，同時加強過程教學，二力平衡條件的實驗側重學生探究過程、分析交流、歸納總結；教學難點是二力平衡條件的應用，在規律的基礎上聯系具體事例，讓學生應用二力平衡條件進行分析。
4.評價量表 《二力平衡》的評價量表任務列表任務要求（滿分：25分）學生自評同學互評教師評價任務一：理解平衡力和平衡狀態理解平衡力和平衡狀態的概念，能判斷物體是否處于平衡狀態（5分）任務二：二力平衡的條件能夠設計實驗、進行實驗、記錄數據、分析歸納得出結論，并能提出改進意見（10分）任務三：二力平衡條件的應用能利用二力平衡條件求出力的大小、判斷力的方向；能能根據物體運動狀態分析物體的受力情況（10分）
5.學習活動設計
教師活動 學生活動 設計意圖/學習評價
任務一：引入新課
展示桌面上的花瓶、天花板懸掛的吊燈、在平直道路上勻速行駛的汽車，提出問題：它們為什么會保持靜止或者勻速直線運動狀態？請同學們再舉出幾個靜止或做勻速直線運動的物體，分析它們的受力情況。 觀察圖片思考問題，討論分析，得出受力的物體有時也會保持靜止或勻速直線運動狀態，即運動狀態不變。 在學生已有的認知體系下，提出不同的問題，激發學生探索自然規律的興趣，培養學生勤于思考的品質。
任務二：平衡力和平衡狀態
指導學生進行實驗，向學生提出問題。講解平衡力和平衡狀態的概念。 學生實驗：提著書包不動，再松開手，觀察現象。和同學討論原因，分析歸納總結出一般性結論：物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力相互平衡，物體處于平衡狀態。 通過學生實驗，觀察實驗現象，學生通過分析現象，得出實驗結論，鍛煉了學生分析數據，歸納概括的能力。【評價標準】能說出平衡力和平衡狀態的概念，能分析物體是否處于平衡狀態（5分）知道平衡狀態，不能分析物體是否處于平衡狀態（3分）
任務三：二力平衡的條件
提問一：物體受兩個力一定能保持靜止或勻速直線運動狀態嗎？提問二：如果作用在物體上的力只有兩個，且物體處于平衡狀態，這兩個力應該滿足什么樣的條件呢？ 舉例受兩個力的物體不能保持靜止或勻速直線運動狀態。探究二力平衡的條件提出猜想，設計實驗和實驗記錄表格。根據實驗記錄及現象歸納總結得出二力平衡的條件。評價實驗過程中需要注意和改進的方面。 通過問題引入，激發學生的探究欲和求知欲，通過經歷科學實驗探究過程，培養學生的科學精神。【評價標準】能夠獨立設計實驗、進行實驗、記錄數據、分析歸納得出結論，并能提出改進意見（10分）能夠在老師和同學的幫助下設計實驗、進行實驗、記錄數據、分析歸納得出結論（8分）能夠在老師和同學的幫助下進行實驗、記錄數據、分析歸納得出結論（6分）
任務四：二力平衡條件的應用
講解在用彈簧測力計測量物體所受重力時，利用了二力平衡條件。放在桌面上的花瓶受到的重力和支持力是二力平衡。提出問題一：能不能利用二力平衡求出力的大小，判斷力的方向呢？提出問題二：能不能根據物體受力情況運動狀態分析物體的運動狀態？ 學生按要求完成課堂練習，歸納總結出二力平衡條件應用的一般性方法技巧。 通過典型的課堂練習，幫助學生鞏固已學知識，通過學生團隊合作總結結論，讓學生體驗團隊合作的樂趣。【評價標準】能夠快速準確完成練習，并能歸納出二力平衡條件應用的一般性方法技巧（10分）能夠完成練習，和同學討論得出解題方法技巧（8分）在老師的指導下，完成課堂練習（6分）
6.板書設計一、平衡力和平衡狀態 物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力相互平衡，物體處于平衡狀態。平衡狀態包括：①靜止狀態；②勻速直線運動狀態。二、二力平衡的條件作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。三、二力平衡條件的應用
7.作業與拓展學習設計 1．學習“力與運動”這一章后，小華畫出部分的樹形結構圖，請你幫他補全空格處內容：（1） ；（2） ；（3） 。【答案】 勻速直線運動 物體不受力 運動方向【詳解】[1][2]物體在不受力或受平衡力時，將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態.[3]物體運動速度大小和方向的改變，都屬于運動狀態的改變。2．2019女排世界杯頒獎儀式上，中國女排11連勝奪冠，朱婷當選MVP，下落的排球被擊后向上運動，說明力可以改變物體的 ，當排球上升到最高點時處于 （選填“平衡”或“非平衡”）狀態。【答案】 運動狀態 非平衡【詳解】[1]由題意知，下落的排球被擊后向上運動，運動方向發生了變化，這說明力可以改變物體的運動狀態。[2]當排球上升到最高點時，受到重力和空氣阻力的作用、方向不是相反的，但二力的大小不相等、方向不是相反的，所以排球受力不平衡，則此時排球處于非平衡狀態。3．如圖所示，用細線拴一塊橡皮，橡皮繞手做勻速圓周運動時，橡皮受 （選填“平衡力”或“非平衡力”）。如果這時橡皮所受的力都突然消失，橡皮將 （選填“處于靜止”或“做勻速直線運動”）。【答案】 非平衡力 做勻速直線運動【詳解】[1]橡皮的運動方向時刻變化，運動狀態改變，所以受到非平衡力的作用。[2]由牛頓第一定律可知，若橡皮所受所有的力都消失，由于橡皮有一定的初速度，橡皮將做勻速直線運動。4．如圖所示，在水平地面上有一支架，一小球在支架桿頂的水平表面上靜止。忽略桿和球間的摩擦及空氣阻力，當支架沿水平地面向右做直線運動，小球從桿上落下。當支架運動到D處位置時，小球剛好落在地面上。（1）小球落在了地面上的 處（選填“A”、“B”、“C”或“D”）；（2）小球下落過程中，小球 （選填“是”或“不是”）做勻速直線運動，判斷的依據是 。【答案】 B 不是 小球受力不平衡【詳解】（1）[1]忽略桿和球間的摩擦及空氣阻力，當支架沿水平地面向右做直線運動時，根據牛頓第一定律，小球將仍然保持原來的靜止狀態，落到原來位置的正下方，即B處。（2）[2][3]小球在落下的過程中，只受到重力的作用，處于非平衡狀態，其運動狀態發生了改變，向下做加速運動。5．一個熱氣球用鋼纜繩吊著重為500N的箱子在空中勻速上升，在此過程中，箱子的運動狀態 （發生/沒有）變化，鋼纜繩對熱氣球的拉力是 N。【答案】 沒有 500【詳解】[1]當箱子勻速上升時，箱子速度大小及方向均沒有變化，即箱子的運動狀態沒有變化。[2]箱子勻速上升，箱子處于平衡狀態，鋼繩對箱子的拉力和箱子的重力是一對平衡力，則拉力6．小李用繩系住重力為20N的物體使其沿豎直方向緩慢地做勻速直線運動。若不計空氣阻力，第一次拉著物體以速度v1勻速上升時，繩對物體的拉力為 N，第二次拉著此物體以速度v2勻速下降，若v1＜v2，則繩對物體的拉力 （選填“大于”或“小于”或“等于”）20N，第三次拉著此物體靜止在空中時，繩對物體的拉力 （選填“大于”或“小于”或“等于”）20N。【答案】 20 等于 等于【詳解】[1]當繩拉著它勻速上升時，物體處于平衡狀態，繩對物體的拉力和物體受到的重力是一對平衡力，大小相等，方向相反，所以繩子對物體的拉力等于物體的重力等于20N。[2]第二次拉著此物體勻速下降時，物體處于平衡狀態，繩對物體的拉力和物體受到的重力仍是一對平衡力，大小相等，方向相反，則繩對物體的拉力等于20N。[3]第三次拉著此物體靜止在空中時，物體處于平衡狀態，繩對物體的拉力和物體受到的重力仍是一對平衡力，大小相等，方向相反，則繩對物體的拉力等于20N。7．如圖所示，作用在物體上的力屬于平衡力的是（　　）A． B．C． D．【答案】A【詳解】A．圖中兩個力同時滿足作用在同一物體上、大小相等、方向相反、且在同一條直線上，故兩個力是一對平衡力，故A符合題意；B．圖中兩個力的大小不相等，故不是平衡力，故B不符合題意；C．圖中兩個力沒有作用在同一物體上，故不是一對平衡力，故C不符合題意；D．圖中兩個力不是作用在同一直線上，故不是平衡力，故D不符合題意。答案A。8．小明靜止站在水平地面上，下列說法中正確的是（　　）A．他對地面的壓力和地面對他的支持力是一對平衡力B．他對地面的壓力和他受到的重力是一對平衡力C．他受到的重力和地面對他的支持力是相互作用力D．他對地面的壓力和地面對他的支持力是相互作用力【答案】D【詳解】A．他對水平地面的壓力和地面對他的支持力，沒有作用在同一個物體上，不是一對平衡力，故A錯誤；B．他對水平地面的壓力和他所受到的重力的方向是相同的，不是一對平衡力力，故B錯誤；C．他受到的重力和地面對他的支持力大小相等、方向相反，在一條直線上，作用在同一物體上，是一對平衡力，故C錯誤；D．他對水平地面的壓力和地面對他的支持力，是兩個物體間的相互作用，是一對相互作用的力，故D正確。故選D。9．物理課本放在水平課桌上處于靜止狀態，下列各對力中，屬于平衡力的是（　　）A．書對桌面的壓力和桌面對書的支持力B．書受到的重力和書對桌面的壓力C．課桌受到書的壓力和桌面對書的支持力D．書受到的重力和桌面對書的支持力【答案】D【詳解】A．書對桌的壓力和桌面對書的支持力，是一對相互作用力，受力物體是兩個；故不是平衡力，故A不符合題意；B．書受到的重力和書對桌的壓力，作用在兩個物體上，且方向相同，故不是平衡力，故B不起來符合題意；C．課桌受到的重力和桌對書的支持力，作用在不同的物體上，且大小也不相同，故不是平衡力，故C不符合題意；D．書受到的重力和桌對書的支持力，都是書受到的力，且這兩個力滿足大小相等、方向相反、在同一條直線上，故是一對平衡力，故D符合題意。故選D。10．如圖所示是小明探究“二力平衡條件”時的實驗情景。（1）實驗時，要將小車放在光滑的 桌面上；（2）如圖甲，小明將系于小車兩端的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小車上的兩個拉力方向 ，并通過調整 來改變拉力的大小；（3）實驗中在線兩端掛上質量相等的鉤碼時，小車處于靜止狀態，說明二力平衡時，兩個力 ；（4）當小車平衡時，將小車扭轉一個角度，松手后，小車將無法在此位置平衡。實驗中設計這一實驗步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須作用在 ；（5）圖乙實驗中撕掉膠帶是為了探究二力平衡的兩個力必須作用在 物體上。【答案】 水平 相反 鉤碼的個數 大小相等 同一條直線上 同一【詳解】（1）[1]為了排除重力和摩擦力對實驗的影響，實驗時，要將小車放在光滑的水平桌面上，此時重力和支持力是一對平衡力。（2）[2][3]小車兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個鉤碼由于重力通過繩子對小車施加了兩個相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數量越多，拉力就越大，因此，通過調整鉤碼的個數可改變拉力的大小。（3）[4]當左、右兩盤中的砝碼質量相等時，木塊處于靜止狀態，說明二力平衡時，兩個力的大小相等。（4）[5]當小車平衡時，將小車轉過一個角度，松手后小車不能平衡，設計此實驗步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力是否作用在同一條直線上。（5）[6]撕掉膠帶，兩個力作用在不同的物體上，觀察物體是否靜止，若靜止則二力平衡的兩個力不需要作用在同一個物體上，若物體運動，表示二力平衡的兩個力必須作用在同一物體上。11．在“探究二力平衡條件”實驗中： （1）如圖甲所示的實驗，他將一木塊放在水平桌面上，往左盤和右盤同時加入一個質量相等砝碼時，木塊處于靜止狀態。小明再將右盤中的砝碼換成一個質量更大的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是 ，此時靜止木塊在水平方向受到的力 （選填“平衡”或“不平衡”）；（2）接著，小明對實驗裝置進行了改進，他把木塊換成小車，并換用較光滑的實驗桌面，繼續完成實驗；（3）圖乙所示的實驗方案中，是通過調整 來改變拉力的大小的；（4）若要探究不在同一直線的兩個力能否平衡，應該將圖中的卡片 一定角度（選填“翻轉”或“旋轉”），松手后小卡片不能平衡，此實驗說明兩個力使物體平衡時，這兩個力要在 ；（5）小高同學也對同一問題進行了探究，將小車換成小卡片進行實驗，他在左右支架上裝配兩個滑輪時沒有安裝成相同高度（如圖丙），你認為用小高的裝置進行實驗 （選填“能”或“不能”）完成實驗的探究。【答案】 木塊與桌面間有摩擦力 平衡 砝碼數量 旋轉 同一直線上 能【詳解】（1）[1][2]對木塊進行受力分析，其在水平方向上受到兩個拉力，還有摩擦力，所以小明再將右盤中的砝碼換成一個質量更大的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，處于靜止狀態，受力就平衡。（3）[3]由乙圖知道，在此方案中是通過調整砝碼的數量而改變拉力的大小的。（4）[4] [5]探究不在同一直線上的兩個力能否平衡，應該將圖中的卡片旋轉即可實現兩個力不在同一條直線上，松手后小卡片受力不平衡，此實驗說明要兩個力使物體平衡時，這兩個力要在同一直線上。（5）[6]由圖丙知道，此時兩個滑輪雖然不在同一高度，但是能夠保證在同一直線上。12．小明用如圖甲、乙、丙、丁所示的裝置來完成探究“二力平衡的條件”的實驗，則： （1）曉理同學利用圖甲所示裝置來驗證二力平衡時兩個力的大小相等。實驗時，當他在左盤和右盤同時各放入一個質量相等的砝碼時，木塊A處于靜止狀態；若將一個質量較小的砝碼輕輕放在右盤后，觀察到木塊A仍然處于靜止狀態，則此時木塊受力 （選填“平衡”或“不平衡”）。曉理同學十分不解，為了避免這種現象發生，同一小組的小景同學用圖乙中所示的小車B替換木塊A進行實驗：小紅同學用圖丙中所示的硬紙板C替換木塊A進行實驗。那么，小景、小紅同學分別用小車B和硬紙板C替換木塊A進行實驗的目的是 。（2）在探究“二力的大小”對“二力平衡的條件”的影響時，小明沒有用彈簧測力計測量物體在水平方向所受力的大小，而是通過用 來比較水平方向所受二力大小的；（3）在探究“二力是否在同一直線上”對“二力平衡的條件”的影響時，小明將乙圖中的小車扭轉一個角度后松手，小車不再平衡，從而得出：只有作用在 上的兩個力，才能夠平衡；（4）在探究“二力是否作用在同一物體上”對“二力平衡的條件”的影響時，小明將圖丙中的卡片剪成兩半，此時卡片 （選填“能”或“不能”）平衡，從而得出結論；（5）小紅用圖丁裝置進行實驗，但滑輪安裝的高度不同，你認為她 （選填“能”或“不能”）完成實驗探究。【答案】 平衡 減小摩擦力的影響 砝碼的數量 同一直線上 不能 能【詳解】（1）[1]物體在不受力或受平衡力時，處于靜止或勻速直線運動狀態。[2] 小景、小紅同學分別用小車B和硬紙板C替換木塊A進行實驗的目的是減小物體與桌面之間的摩擦力，防止對實驗造成干擾。（2）[3]小明通過比較質量相同的砝碼的數量即可比較兩邊拉力的大小關系。（3）[4]小車扭轉一個角度后松手，小車因不再平衡而發生轉動，說明二力平衡的條件之一是兩個力在同一直線上。（4）[5]二力平衡的另一條件是作用在同一物體上，故將卡片剪成兩半，此時卡片不能平衡。（5）[6]實驗中只需要滿足二力平衡的條件：大小相等、方向相反、作用于同一直線、同一物體，滑輪的高度不同，二力仍可在同一條直線上平衡，故能完成實驗探究。
8.教學反思與改進雖然本節課學生通過自己動手實驗，通過小組討論，記錄觀察結果，分析歸納實驗結論，培養了學生的團隊精神，增強學生的科學素養。但是本節課仍然存在一些不足，在教學過程中發現，學生在整個課堂活動中缺少質疑的聲音，很少有同學提出不同的意見。尤其是在小組展示階段，其他組的同學很少提出疑問。
作業設計
8.2二力平衡課時作業（時間：20min）
【基礎訓練】
知識點1：平衡力和平衡狀態
1．火箭發射時向下噴射燃氣獲得推力加速升空，使火箭獲得上升推力的施力物體是 ，說明力的作用是 的，此過程中火箭受到 （選填“平衡”或“非平衡”）力作用。
【答案】 燃氣 相互 非平衡
【詳解】[1][2]火箭發射時，高溫高壓燃氣從尾部噴出，火箭獲得上升的推力，火箭給燃氣一個向下的力，則燃氣給火箭一個向上的作用力，說明物體間的力的作用是相互的，該推力的施力物體是燃氣。
[3]火箭在加速升空，速度在增加，運動狀態不斷變化，不處于平衡狀態，則受到非平衡力作用。
2．新中國成立70周年閱兵儀式上，國產武裝直升機甲、乙兩個編隊排列并保持“70”字樣從天安門上空平穩飛過，以其中一架飛機為參照物，另一架飛機是 的；飛行中保持速度大小不變，沿曲線飛行時，飛機受的是 （選填“平衡力”或“非平衡力”）

【答案】 靜止 非平衡力
【詳解】[1]中國成立70周年閱兵儀式上，國產武裝直升機甲、乙兩個編隊排列并保持“70”字樣從天安門上空平穩飛過，飛機之間沒有相對位置的變化，以其中一架飛機為參照物，另一架飛機是靜止的。
[2]飛機沿曲線飛行過程中，飛機的運動方向時刻在發生改變，因此飛機受非平衡力作用。
知識點2：二力平衡的條件
3．在如下圖所示的情況中，滿足二力平衡條件的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【詳解】二力平衡的條件是：二力作用在同一直線上、大小相等、方向相反、作用在同一物體上．
A．兩個力作用在同一直線上、大小相等、方向相反、作用在同一物體上，是一對平衡力；
B．兩個力不在同一直線上，不是平衡力；
C．兩個力的大小不相等，不是平衡力；
D．兩個力沒有作用在同一物體上，不是平衡力．
故選A．
4．如圖所示是研究“二力平衡的條件”的實驗裝置，下列敘述正確的是（　　）

A．本實驗的研究對象是鉤碼
B．為使實驗效果明顯，應選用質量較大的木塊來代替小車
C．調整兩邊的托盤所放的鉤碼的數量，可以改變力的大小
D．將小車扭轉一個角度，是為了探究一對平衡力是否必須作用在同一物體上
【答案】C
【詳解】A．實驗中通過觀察小車能否靜止，確定其是否處于平衡狀態，故研究對象是小車，故A錯誤；
B．質量較大的木塊對桌面的壓力大，木塊受到的摩擦力大，對實驗影響較大，故B錯誤；
C．調整兩邊的托盤所放的鉤碼數量，可以改變力的大小，可以探究二力平衡時兩個力的大小關系，故C正確；
D．將小車扭轉一個角度，是為了讓兩個拉力不在同一直線上，從而探究二力平衡時兩個力是否在同一直線上，故D錯誤。
故選C。
知識點3：二力平衡條件的應用
5．如圖所示，一輛水平向右行駛的汽車，根據觀察可以判定出小車在做 （填“加速”“減速”或“勻速”）運動，在不計阻力的情況下，小球受 個力，繩子對小球的拉力與小球的重力 （填“是”或“不是”）平衡力。

【答案】 加速 2 不是
【詳解】[1][2][3]當汽車加速時，繩子給小球一個向前的力，由于慣性，小球要保持原來的運動狀態，所以小球就向后偏，根據球向后偏可知汽車做加速運動。忽略空氣阻力，小球受豎直向下的重力，沿繩子斜向上的拉力，這兩個力不在同一條直線上，根據二力平衡條件可知，這兩個力不是一對平衡力。
6．某工地用起重機工件，工件重6000N。當起機以2m/s速度勻速吊工件上升時，重機鋼繩受到的拉力為 N；當起重機吊工件以4m/s速度沿水平向勻直線運動時，工件所受拉力大小 （選“變大”“變小”或“不變”），方向是 。（忽略空氣阻力不計）
【答案】 6000 不變 豎直向上
【詳解】[1]重機吊起工件時，工件受到重力和拉力作用。工件被勻速吊起，受到的重力與拉力是一對平衡力，大小相等，工件的重力為6000N，所以工件受到的拉力也為6000N。
[2]當起重機吊工件以4m/s速度沿水平向勻直線運動時，工件所受拉力大小與重力仍為平衡力，大小相等，工件的重力不變，因此拉力的大小不變，所以工件受到的拉力仍為6000N。
[3]重力的方向豎直向下，拉力的方向豎直向上。
【能力提升】
1．如圖所示的是甲、乙兩隊拔河比賽的場景。甲、乙兩隊處于僵持狀態（靜止狀態）時，若甲隊所用拉力為，則乙隊所用的拉力是 N，方向 。
【答案】 1200 向右
【解析】略
2．用鋼絲繩系著一個重的物體，當鋼絲繩拉著它勻速上升時，繩對物體的拉力是 N；若將拉力增大，則物體將做 （選填“勻速”“加速”或“減速”）運動。（忽略空氣阻力）
【答案】 1000 加速
【解析】略
3．在沿直線運動的火車車廂里，水平光滑的桌面上有一輕彈簧，一端與車廂相連，另一端與小球與相連，如圖所示，當彈簧處于原長時，火車處于 運動狀態；若某時刻乘客看到彈簧正在變長，則火車處于 狀態（選填“剎車”或“加速”）；若火車減速運行，則乘客會看到彈簧正在 （選填“變長”“變短”或“處于原長”）。
【答案】 勻速直線 加速 變短
【詳解】[1]由題知，火車沿直線運動，當彈簧處于原長時，彈簧處于平衡狀態，受力平衡，因此彈簧隨火車一起做勻速直線運動。
[2]當火車突然加速運動時，彈簧隨火車一起加速運動，而小球由于具有慣性，仍要保持原來的運動狀態，所以，彈簧在小球的拉動下會變長。
[3]若火車減速運行，彈簧隨火車一起減速運動，而小球由于具有慣性，仍要保持原來的運動狀態，所以乘客會看到彈簧正在變短。
4．如圖所示，當中國自主研制的“直-19 E”出口型武裝直升機靜止在水平停機坪上時，它受到的重力和地面對它的支持力是一對 （填“相互作用力”或“平衡力”）。當直升機在豎直方向加速升空時，F動力 F阻力。

【答案】 平衡力 >
【詳解】[1]當直升機靜止在水平停機坪上時，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、都作用在飛機上，是一對平衡力。
[2]直升機在豎直方向加速升空，說明豎直向上的動力大于豎直向下的阻力。
5．汽車在水平公路上勻速直線行駛，下列各對力中是平衡力的是 ；
A．汽車受到的牽引力和重力
B．汽車的重力和車對路面的壓力
C．汽車受到的牽引力和路面對車的阻力
D．汽車對路面的壓力和路面對車的支持力
選擇理由： 。
【答案】 C 見詳解
【詳解】[1]A．汽車受到的牽引力和重力，方向不在同一直線上，故A不符合題意；
B．汽車的重力和車對路面的壓力，不是同一受力物體，故B不符合題意；
C．汽車受到的牽引力和路面對車的阻力，符合二力平衡的條件，故C符合題意；
D．汽車對路面的壓力和路面對車的支持力，不是同一受力物體，故D不符合題意。
故選C。
[2]汽車受到的牽引力和路面對車的阻力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個物體上
6．下列物體受到平衡力作用的是（　　）
A．以大小不變的速度圍繞地球做圓周運動的人造衛星
B．豎直向上拋出的石子
C．在水平公路上沿直線勻速行駛的汽車
D．從光滑斜面上下滑的小球
【答案】C
【詳解】A．以大小不變的速度圍繞地球做圓周運動的人造衛星，運動速度大小不變，方向改變，運動狀態改變，不是平衡狀態，受非平衡力作用，故A不符合題意；
B．被豎直向上拋出的石子，運動速度大小不變，運動狀態改變，不是平衡狀態，受非平衡力作用，故B不符合題意；
C．在水平公路上沿直線勻速行駛的汽車，運動速度大小不變，方向不變，運動狀態不變，處于平衡狀態，受平衡力作用，故C符合題意；
D．從光滑斜面上下滑的小球不受摩擦力作用，在重力作用下，運動速度逐漸變大，運動狀態改變，不是平衡狀態，受非平衡力作用，故D不符合題意。
故選C。
7．物理課本靜止在水平桌面上，它與桌子所受的力屬于一對平衡力的是（　　）
A．物理課本對桌面的壓力和桌面對物理課本的支持力
B．物理課本受到的重力和桌面對物理課本的支持力
C．物理課本對桌面的壓力和桌子受到的支持力
D．物理課本受到的重力和物理課本對桌面的壓力
【答案】B
【詳解】A．物理課本對桌面的壓力受力物為桌面，桌面對物理課本的支持力受力物為課本，受力物不同，不是一對平衡力，故A不符合題意；
B．物理課本受到的重力和桌面對物理課本的支持力，受力均為課本，兩個力大小相同，方向相反，作用在同一直線上，屬于一對平衡力，故B符合題意；
C．物理課本對桌面的壓力大小等于課本的重力，桌子受到的支持力等于桌子與課本的總重力，力的大小不同，不是一對平衡力，故C不符合題意；
D．物理課本受到的重力受力為課本，物理課本對桌面的壓力受力為桌面，受力不同，不是一對平衡力，故D不符合題意。
故選B。
8．將重為G的物體A掛在彈簧測力計的掛鉤上，當彈簧測力計拉著物體A以大小為的速度向上做勻速直線運動時，彈簧測力計的示數為；當彈簧測力計拉著物體A以大小為的速度向下做勻速直線運動時，彈簧測力計的示數為，已知。若不計空氣阻力，則下列判斷中正確的是（　　）
A．可能大于G B．可能小于G
C．一定大于 D．一定等于
【答案】D
【詳解】物體A在測力計作用下向上做勻速直線運動，處于平衡狀態，此時物體受重力G與拉力F1平衡，則F1=G；物體A在測力計作用下向下做勻速直線運動，處于平衡狀態，此時物體受重力G與拉力F2平衡，則F2=G；由以上分析可知F1=F2。
故選D。
9．如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景。
（1） 小華將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向 ，并通過調整 改變拉力的大小；
（2）當小卡片平衡時，小華將小卡片轉過一個角度，松手后小卡片 （選填“能”或“不能”）平衡。 設計此實驗步驟的目的是為了探究 ；
A．二力不在同一物體上能否平衡 B．二力大小不相等能否平衡
C． 二力方向不相反能否平衡 D．二力不在同一直線上能否平衡
（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡。在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是 ；
（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗， 同學們認為小華的實驗優于小明的實驗， 其主要原因是 。
A．減少摩擦力對實驗結果的影響 B．小卡片是比較容易獲取的材料
C． 容易讓小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭轉
【答案】 相反 鉤碼個數 不能 D 將卡片剪開 A
【詳解】（1）[1][2]系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，并在線上系上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反，通過調整所掛鉤碼的數目來改變拉力的大小，所掛鉤碼越多，拉力越大。
（2）[3][4]小卡片轉過一個角度，小卡片兩端的拉力就不在一條直線上，紙片就會轉動，不能保持平衡，說明了不在同一直線上的兩個力不能平衡；因而探究的問題是相互平衡的兩個力是否必須處于同一直線上，所以設計此實驗步驟的目的是為了探究二力不在同一直線上能否平衡。
故選D。
（3）[5]為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成兩個更小的卡片，觀察兩個小卡片是否平衡。
（4）[6]同學們認為小華的實驗優于小明的實驗，其主要原因是卡片沒有受到摩擦力作用，木塊與桌面相接觸，會受到桌面的摩擦力的作用，則小華的實驗可以減少摩擦力對實驗結果的影響，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
10．如圖所示，是小華和小明兩同學探究“二力平衡條件”的實驗。
（1）如圖，小華將木塊放置于水平桌面上，兩邊各用一段細繩通過定滑輪懸掛鉤碼，當左邊懸掛三個鉤碼，右邊懸掛兩個鉤碼時木塊A也能保持靜止，這時木塊在水平方向受到的力 （填“平衡”或“不平衡”），針對此現象，小明認為將木塊A換成帶輪子的小車，實驗效果會更好；

（2）將系于輕質小卡片兩個對角的細線分別跨過支架上滑輪，在細線兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片的兩個拉力方向相反，實驗選用輕質小卡片目的是 ；
（3）將下圖中A左側再加一個砝碼，能觀察到小卡片是否平衡，這一步驟說明二力平衡要滿足兩個力大小 ；

（4）當小卡片平衡時，用剪刀沿虛線剪斷小卡片（如圖中C所示），發現小卡片不能保持平衡。這說明：相互平衡的兩個力必須作用在 上。
【答案】 平衡 見解析 相等 同一物體
【詳解】（1）[1]物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，物體受到平衡力的作用，木塊A能保持靜止，說明木塊在水平方向受到的平衡力的作用。
（2）[2]由于小卡片的質量很小，重力遠小于卡片受到的拉力，所以選用輕質小卡片目的是忽略卡片重力對實驗的影響。
（3）[3]將下圖中A左側再加一個砝碼，小卡片受到的兩個力的大小不相等，小卡片不能平衡，說明二力平衡要滿足兩個力大小相等。
（4）[4]當小卡片平衡時，用剪刀沿虛線迅速剪斷小卡片，由于二力不在同一物體上，所以小卡片不能保持平衡，說明相互平衡的兩個力必須作用在同一物體上。
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第八章第二節
二力平衡
人教版八年級下冊
教學目標
1.認識平衡力和平衡狀態，會判斷平衡力和平衡狀態。
2.經歷探究二力平衡條件的實驗過程，知道二力平衡的條件；
3.利用二力平衡條件，解決實際問題。
重點
重點、難點
重點
新知導入
觀察與思考
桌面上的花瓶、天花板懸掛的吊燈、在平直道路上勻速行駛的汽車，提出問題：它們為什么會保持靜止或者勻速直線運動狀態？
新知導入
學生活動
分析
F支
G
F支
F支
G
G
F牽
F阻
歸納
勻速行駛的汽車
懸掛的吊燈
桌面的花瓶
物體受到力的作用時，物體也能保持靜止或勻速直線運動狀態。
力的作用效果相互抵消
新知講解
任務一：平衡力和平衡狀態
學生活動
提著書包不動，再松開手，觀察現象。
現象
提著書包不動，書包處于靜止狀態。
松開手，書包加速下落。
分析
提著書包不動，書包受到的重力和拉力作用相互抵消。
松開手，書包受到的重力的作用，使書包加速下落。
新知講解
歸納
1.平衡狀態：物體受到兩個（或多個）力的作用時，能保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說物體處于平衡狀態。
2.平衡力：使物體處于平衡狀態的兩個力（或多個力）。
平衡狀態
｛
靜止狀態
勻速直線運動狀態
新知講解
學生活動
分析下列物體受力情況，畫出力的示意圖。
勻速下落的跳傘員
懸掛的足球
勻速行駛的汽車
新知講解
F阻
G
跳傘員和降落傘在兩個力作用下做勻速直線運動，處于平衡狀態，這兩個力相互平衡。
分析
G
F拉
F支
足球在三個力的作用下靜止不動，處于平衡狀態，這三個力相互平衡。
F支
G
F牽
F阻
汽車在四個力的作用下做勻速直線運動，處于平衡狀態，這四個力相互平衡。
新知講解
例1：學習“力與運動”這一章后，小華畫出部分的樹形結構圖，請你幫他補全空格處內容：
【答案】 勻速直線運動 物體不受力 運動方向
【詳解】[1][2]物體在不受力或受平衡力時，將保持靜止狀態或勻速直線運動狀態.
[3]物體運動速度大小和方向的改變，都屬于運動狀態的改變。
新知講解
例2：2019女排世界杯頒獎儀式上，中國女排11連勝奪冠，朱婷當選MVP，下落的排球被擊后向上運動，說明力可以改變物體的 ，當排球上升到最高點時處于 （選填“平衡”或“非平衡”）狀態。
【答案】 運動狀態 非平衡
【詳解】[1]由題意知，下落的排球被擊后向上運動，運動方向發生了變化，這說明力可以改變物體的運動狀態。
[2]當排球上升到最高點時，受到重力和空氣阻力的作用、方向不是相反的，但二力的大小不相等、方向不是相反的，所以排球受力不平衡，則此時排球處于非平衡狀態。
新知講解
一個物體同時受到兩個力作用，如果物體保持靜止或勻速直線運動狀態，那么這兩個力就相互平衡，我們稱之為二力平衡。
F支
G
F支
G
懸掛的吊燈
桌面的花瓶
F阻
G
勻速下落的跳傘員
新知講解
任務二：二力平衡的條件
提出問題
如果作用在物體上的力只有兩個，且物體處于平衡狀態，這兩個力應該滿足什么樣的條件呢？
兩個力的作用效果要能相互抵消，那么它們大小一定相等。
剛剛那些實例中，兩個力都作用在一個物體上，并且方向都是相反的。
這兩個力還需要作用在一條直線上。
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
假設猜想：
① 兩個力應該在同一物體上
② 兩個力的大小可能要相等
③ 兩個力的方向可能要相反
④ 兩個力可能要在一條直線上
設計實驗：
把小車放在光滑的水平桌面上，同時給小車兩端各施加一個力的作用，觀察小車在什么條件下能保持運動狀態不變。
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
實驗器材：
滑輪（2個）、小車（2個）托盤（2個）、細繩、砝碼若干、光滑桌面等。
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
實驗步驟：
① 用手按住小車不動，在兩邊的兩個托盤上放上質量不同的砝碼，即 F1 < F2 時，放手后觀察小車運動狀態的變化。
F2
F1
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
實驗步驟：
② 用手按住小車不動，在兩邊的兩個托盤上放上質量相同的砝碼，即 F1 = F2 時，放手后觀察小車運動狀態的變化。
F2
F1
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
實驗步驟：
③ 用手按住小車不動，把兩個托盤放在小車的同一側，加入相等的砝碼，即小車受到大小方向相同的兩個力，放手后觀察小車運動狀態的變化。
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
實驗步驟：
④ 在兩個托盤中加相等的砝碼，使小車靜止，用手旋轉小車至某一角度，使兩個力不作用在同一條直線上，放手后觀察小車運動狀態的變化。
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
實驗步驟：
⑤ 用兩個相同的小車分別系住一個托盤，用手按住，保證二力大小相等、方向相反，作用在同一直線上，放手后觀察兩個小車運動狀態的變化。
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
實驗記錄：
實驗 小車在水平方向所受二力的情況 運動狀態是否改變
大小 方向 是否在 同一直線 是否作用在同一物體 1 不相等 相反 是 是 是
2 相等 相反 是 是 否
3 相等 相同 是 是 是
4 相等 相反 否 是 是
5 相等 相反 是 否 是
保持平衡
新知講解
實驗：探究二力平衡的條件
實驗結論：
作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反、并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。
巧記：“同體”、“等大”、“反向”、“共線”。
新知講解
評估交流：
1、應選擇較光滑的桌面和質量較大的砝碼，這樣可以減小阻力對實驗的影響。
2、實驗中通過改變鉤碼的數量，來改變力的大小。
3、實驗中把小車扭轉一定角度，是探究兩個力是否作用在同一直線上。
4、若實驗中小車與桌面的阻力還會影響實驗結果，可用質量較輕的卡片代替小車。
新知講解
例3：如圖所示，作用在物體上的力屬于平衡力的是（　　）
A
B
C
D
【答案】A
【詳解】A．圖中兩個力同時滿足作用在同一物體上、大小相等、方向相反、且在同一條直線上，故兩個力是一對平衡力，故A符合題意；
B．圖中兩個力的大小不相等，故不是平衡力，故B不符合題意；
C．圖中兩個力沒有作用在同一物體上，故不是一對平衡力，故C不符合題意；
D．圖中兩個力不是作用在同一直線上，故不是平衡力，故D不符合題意。
答案A。
新知講解
例4：如圖所示是小明探究“二力平衡條件”時的實驗情景。
（1）實驗時，要將小車放在光滑的 桌面上；
（2）如圖甲，小明將系于小車兩端的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小車上的兩個拉力方向 ，并通過調整 來改變拉力的大小；
（3）實驗中在線兩端掛上質量相等的鉤碼時，小車處于靜止狀態，說明二力平衡時，兩個力 ；
（4）當小車平衡時，將小車扭轉一個角度，松手后，小車將無法在此位置平衡。實驗中設計這一實驗步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須作用在 ；
（5）圖乙實驗中撕掉膠帶是為了探究二力平衡的兩個力必須作用在 物體上。
新知講解
【答案】 水平 相反 鉤碼的個數 大小相等 同一條直線上 同一
【詳解】（1）[1]為了排除重力和摩擦力對實驗的影響，實驗時，要將小車放在光滑的水平桌面上，此時重力和支持力是一對平衡力。
（2）[2][3]小車兩端通過滑輪各掛一個鉤碼，兩個鉤碼由于重力通過繩子對小車施加了兩個相反方向的拉力，拉力的大小等于鉤碼的重力，鉤碼的數量越多，拉力就越大，因此，通過調整鉤碼的個數可改變拉力的大小。
（3）[4]當左、右兩盤中的砝碼質量相等時，木塊處于靜止狀態，說明二力平衡時，兩個力的大小相等。
（4）[5]當小車平衡時，將小車轉過一個角度，松手后小車不能平衡，設計此實驗步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力是否作用在同一條直線上。
（5）[6]撕掉膠帶，兩個力作用在不同的物體上，觀察物體是否靜止，若靜止則二力平衡的兩個力不需要作用在同一個物體上，若物體運動，表示二力平衡的兩個力必須作用在同一物體上。
新知講解
任務三：二力平衡條件的應用
分析
用彈簧測力計測量物體所受的重力
F拉
G
物體靜止時，受到重力和彈簧測力計對它的拉力，二力平衡，彈簧測力計的示數即為重力大小。
新知講解
歸納
根據運動狀態求力的大小、方向：
F支
G
F支
G
懸掛的吊燈
桌面的花瓶
F阻
G
勻速下落的跳傘員
F支=G
例：已知物體的重力大小，根據物體的運動狀態，請說出物體支持力、阻力大小和方向。
F支=G
F支=G
與重力方向相反
與重力方向相反
與重力方向相反
新知講解
能不能根據物體的受力情況，分析物體的運動狀態
F阻
G
當阻力大小等于重力大小時，雨滴將勻速下落。
新知講解
根據物體的受力情況，分析物體的運動狀態
F阻
G
當阻力大小小于重力大小時，跳傘運動員將加速下落。
當阻力大小等于重力大小時，跳傘運動員將勻速下落。
新知講解
例5：一個熱氣球用鋼纜繩吊著重為500N的箱子在空中勻速上升，在此過程中，箱子的運動狀態 （發生/沒有）變化，鋼纜繩對熱氣球的拉力是 N。
【答案】 沒有 500
【詳解】[1]當箱子勻速上升時，箱子速度大小及方向均沒有變化，即箱子的運動狀態沒有變化。
[2]箱子勻速上升，箱子處于平衡狀態，鋼繩對箱子的拉力和箱子的重力是一對平衡力，則拉力
F=G=500N
平衡力 相互作用的力
實例
相同點 大小 方向 不同點 作用點
效果
存在性
新知講解
平衡力與相互作用力
T
G
G
G′
大小相等
方向相反，并且在同一條直線上
同一物體上
不同物體上
能相互抵消
不能相互抵消
互相獨立
同時存在
新知講解
例6：小明靜止站在水平地面上，下列說法中正確的是（　　）
A．他對地面的壓力和地面對他的支持力是一對平衡力
B．他對地面的壓力和他受到的重力是一對平衡力
C．他受到的重力和地面對他的支持力是相互作用力
D．他對地面的壓力和地面對他的支持力是相互作用力
【答案】D
【詳解】A．他對水平地面的壓力和地面對他的支持力，沒有作用在同一個物體上，不是一對平衡力，故A錯誤；
B．他對水平地面的壓力和他所受到的重力的方向是相同的，不是一對平衡力力，故B錯誤；
C．他受到的重力和地面對他的支持力大小相等、方向相反，在一條直線上，作用在同一物體上，是一對平衡力，故C錯誤；
D．他對水平地面的壓力和地面對他的支持力，是兩個物體間的相互作用，是一對相互作用的力，故D正確。
故選D。
課堂練習
1、如圖所示，用細線拴一塊橡皮，橡皮繞手做勻速圓周運動時，橡皮受 （選填“平衡力”或“非平衡力”）。如果這時橡皮所受的力都突然消失，橡皮將 （選填“處于靜止”或“做勻速直線運動”）。
【答案】 非平衡力 做勻速直線運動
【詳解】[1]橡皮的運動方向時刻變化，運動狀態改變，所以受到非平衡力的作用。
[2]由牛頓第一定律可知，若橡皮所受所有的力都消失，由于橡皮有一定的初速度，橡皮將做勻速直線運動。
課堂練習
2、如圖所示，在水平地面上有一支架，一小球在支架桿頂的水平表面上靜止。忽略桿和球間的摩擦及空氣阻力，當支架沿水平地面向右做直線運動，小球從桿上落下。當支架運動到D處位置時，小球剛好落在地面上。
（1）小球落在了地面上的 處（選填“A”、“B”、“C”或“D”）；
（2）小球下落過程中，小球 （選填“是”或“不是”）做勻速直線運動，判斷的依據是 。
【答案】 B 不是 小球受力不平衡
【詳解】（1）[1]忽略桿和球間的摩擦及空氣阻力，當支架沿水平地面向右做直線運動時，根據牛頓第一定律，小球將仍然保持原來的靜止狀態，落到原來位置的正下方，即B處。
（2）[2][3]小球在落下的過程中，只受到重力的作用，處于非平衡狀態，其運動狀態發生了改變，向下做加速運動。
課堂練習
3、小李用繩系住重力為20N的物體使其沿豎直方向緩慢地做勻速直線運動。若不計空氣阻力，第一次拉著物體以速度v1勻速上升時，繩對物體的拉力為 N，第二次拉著此物體以速度v2勻速下降，若v1＜v2，則繩對物體的拉力 （選填“大于”或“小于”或“等于”）20N，第三次拉著此物體靜止在空中時，繩對物體的拉力 （選填“大于”或“小于”或“等于”）20N。
【答案】 20 等于 等于
【詳解】[1]當繩拉著它勻速上升時，物體處于平衡狀態，繩對物體的拉力和物體受到的重力是一對平衡力，大小相等，方向相反，所以繩子對物體的拉力等于物體的重力等于20N。
[2]第二次拉著此物體勻速下降時，物體處于平衡狀態，繩對物體的拉力和物體受到的重力仍是一對平衡力，大小相等，方向相反，則繩對物體的拉力等于20N。
[3]第三次拉著此物體靜止在空中時，物體處于平衡狀態，繩對物體的拉力和物體受到的重力仍是一對平衡力，大小相等，方向相反，則繩對物體的拉力等于20N。
課堂練習
4、物理課本放在水平課桌上處于靜止狀態，下列各對力中，屬于平衡力的是（　　）
A．書對桌面的壓力和桌面對書的支持力
B．書受到的重力和書對桌面的壓力
C．課桌受到書的壓力和桌面對書的支持力
D．書受到的重力和桌面對書的支持力
【答案】D
【詳解】A．書對桌的壓力和桌面對書的支持力，是一對相互作用力，受力物體是兩個；故不是平衡力，故A不符合題意；
B．書受到的重力和書對桌的壓力，作用在兩個物體上，且方向相同，故不是平衡力，故B不起來符合題意；
C．課桌受到的重力和桌對書的支持力，作用在不同的物體上，且大小也不相同，故不是平衡力，故C不符合題意；
D．書受到的重力和桌對書的支持力，都是書受到的力，且這兩個力滿足大小相等、方向相反、在同一條直線上，故是一對平衡力，故D符合題意。
故選D。
課堂練習
5、在“探究二力平衡條件”實驗中：
（1）如圖甲所示的實驗，他將一木塊放在水平桌面上，往左盤和右盤同時加入一個質量相等砝碼時，木塊處于靜止狀態。小明再將右盤中的砝碼換成一個質量更大的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是 ，此時靜止木塊在水平方向受到的
力 （選填“平衡”或“不平衡”）；
（2）接著，小明對實驗裝置進行了改進，他把木塊換成小車，并換用較光滑的實驗桌面，繼續完成實驗；
（3）圖乙所示的實驗方案中，是通過調整 來改變拉力的大小的；
課堂練習
（4）若要探究不在同一直線的兩個力能否平衡，應該將圖中的卡片 一定角度（選填“翻轉”或“旋轉”），松手后小卡片不能平衡，此實驗說明兩個力使物體平衡時，這兩個力要在 ；
（5）小高同學也對同一問題進行了探究，將小車換成小卡片進行實驗，他在左右支架上裝配兩個滑輪時沒有安裝成相同高度（如圖丙），你認為用小高的裝置進行實驗 （選填“能”或“不能”）完成實驗的探究。
【答案】 木塊與桌面間有摩擦力 平衡 砝碼數量 旋轉 同一直線上 能
【詳解】（1）[1][2]對木塊進行受力分析，其在水平方向上受到兩個拉力，還有摩擦力，所以小明再將右盤中的砝碼換成一個質量更大的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，處于靜止狀態，受力就平衡。
（3）[3]由乙圖知道，在此方案中是通過調整砝碼的數量而改變拉力的大小的。
（4）[4] [5]探究不在同一直線上的兩個力能否平衡，應該將圖中的卡片旋轉即可實現兩個力不在同一條直線上，松手后小卡片受力不平衡，此實驗說明要兩個力使物體平衡時，這兩個力要在同一直線上。
（5）[6]由圖丙知道，此時兩個滑輪雖然不在同一高度，但是能夠保證在同一直線上。
課堂練習
6、小明用如圖甲、乙、丙、丁所示的裝置來完成探究“二力平衡的條件”的實驗，則：
（1）曉理同學利用圖甲所示裝置來驗證二力平衡時兩個力的大小相等。實驗時，當他在左盤和右盤同時各放入一個質量相等的砝碼時，木塊A處于靜止狀態；若將一個質量較小的砝碼輕輕放在右盤后，觀察到木塊A仍然處于靜止狀態，則此時木塊受力 （選填“平衡”或“不平衡”）。曉理同學十分不解，為了避免這種現象發生，同一小組的小景同學用圖乙中所示的小車B替換木塊A進行實驗：小紅同學用圖丙中所示的硬紙板C替換木塊A進行實驗。那么，小景、小紅同學分別用小車B和硬紙板C替換木塊A進行實驗的目的是 。
（2）在探究“二力的大小”對“二力平衡的條件”的影響時，小明沒有用彈簧測力計測量物體在水平方向所受力的大小，而是通過用 來比較水平方向所受二力大小的；
課堂練習
（3）在探究“二力是否在同一直線上”對“二力平衡的條件”的影響時，小明將乙圖中的小車扭轉一個角度后松手，小車不再平衡，從而得出：只有作用在 上的兩個力，才能夠平衡；
（4）在探究“二力是否作用在同一物體上”對“二力平衡的條件”的影響時，小明將圖丙中的卡片剪成兩半，此時卡片 （選填“能”或“不能”）平衡，從而得出結論；
（5）小紅用圖丁裝置進行實驗，但滑輪安裝的高度不同，你認為她 （選填“能”或“不能”）完成實驗探究。
【答案】 平衡 減小摩擦力的影響 砝碼的數量 同一直線上 不能 能
【詳解】（1）[1]物體在不受力或受平衡力時，處于靜止或勻速直線運動狀態。
[2] 小景、小紅同學分別用小車B和硬紙板C替換木塊A進行實驗的目的是減小物體與桌面之間的摩擦力，防止對實驗造成干擾。
（2）[3]小明通過比較質量相同的砝碼的數量即可比較兩邊拉力的大小關系。
（3）[4]小車扭轉一個角度后松手，小車因不再平衡而發生轉動，說明二力平衡的條件之一是兩個力在同一直線上。
（4）[5]二力平衡的另一條件是作用在同一物體上，故將卡片剪成兩半，此時卡片不能平衡。
（5）[6]實驗中只需要滿足二力平衡的條件：大小相等、方向相反、作用于同一直線、同一物體，滑輪的高度不同，二力仍可在同一條直線上平衡，故能完成實驗探究。
板書設計
一、平衡力和平衡狀態
物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，我們就說這幾個力相互平衡，物體處于平衡狀態。
平衡狀態包括：①靜止狀態；②勻速直線運動狀態。
二、二力平衡的條件
作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反，并且在同一條直線上，這兩個力就彼此平衡。
三、二力平衡條件的應用
謝 謝 觀 看！
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八年級物理大單元整體設計
第八章《運動和力》
一、單元內容分析
運動和力是綜合運動學知識和力學知識，內容抽象、綜合性強。雖然學生在學習本章內容時有一定的難度，但是學好本章內容可以為后續學習壓強、浮力等力學知識奠定良好的基礎。
教材從本章開篇以跳臺滑雪運動員比賽為引入點，引出本章的主題運動和力，讓學生從自己熟悉的場景中，領悟新知識的奇妙，從而激發學生探索新知的強烈欲望。在學習本章知識點時，教材是通過自然、生活、生產現象等具體的事或物來引出學習主題，把抽象問題具體化，減輕學生在理解新知識時的難度，例如以滑板車引入“阻力對物體運動的影響”、以手掌壓桌面，并在其上滑動引入“摩擦力”等。在內容安排上，由簡單到復雜、由理論到實踐應用。了解阻力對物體的運動的影響，明白運動和力的關聯性，再上升到理論，學習牛頓第一定律，并從生活中常見的慣性現象進一步強化學生對牛頓第一定律的理解。從物體靜止和勻速直線運動狀態分析物體受力，了解物體平衡狀態下受力平衡，教材以簡單的二力平衡為基礎理論，通過學生探究實驗，分析歸納出二力平衡的條件，再通過在生活中隨處可見二力平衡條件的應用，讓學生在實踐中升華理論知識。有了充足的理論知識的儲備，教材安排學習摩擦力的知識，學生可以利用前面所學內容很好的理解摩擦力的基本概念，知道如何測量滑動摩擦力，能夠利用小組合作進行實驗，探究影響滑動摩擦力大小的因素。通過對日常生產生活中摩擦的利用與防止事例，知道有哪些方法可以增大或減小摩擦。教材也合理設置演示實驗、“想想議議”、“想想做做”、動手動腦學物理等活動和練習，讓學生能夠在做中學習新知識，體會到學習知識的快樂。
二、本章課標要求
本章內容屬于課程標準中課程內容的第二個一級主題“運動和相互作用”，是該主題下的二級主題“機械運動和力”中的部分內容。內容標準要求如下：
2.2.3 通過常見事例或實驗，了解重力、彈力和摩擦力，認識力的作用效果。探究并了解滑動摩擦力的大小與哪些因素有關。
2.2.4 能用示意圖描述力。會測量力的大小。了解同一直線上的二力合成。知道二力平衡條件。
例5分析靜止在水平桌面上杯子的受力情況。
2.2.5通過實驗和科學推理，認識牛頓第一定律。能運用物體的慣性解釋自然界和生活中的有關現象。
例6了解伽利略在探究與物體慣性有關問題時采用的思想實驗，體會科學推理在科學研究中的作用。
例7能運用慣性，解釋當汽車急剎車、轉彎時，車內可能發生的現象，討論系安全帶等保護措施的必要性。
三、本章核心素養
物理觀念：阻力對物體運動的影響，牛頓第一定律，慣性，平衡狀態，平衡力和非平衡力，二力平衡的條件，滑動摩擦力，靜摩擦力，測量滑動摩擦力，影響滑動摩擦力大小的因素，增大摩擦或減小摩擦的方法。
物理思維：通過生活中滑板車的運動，提出問題，設計實驗分析現象歸納得出結論。在實驗的基礎上經過科學推理理解牛頓第一定律，利用牛頓第一定律解決生活中的慣性現象。通過對物體進行受力分析，理解物體的平衡狀態和受力的關系，進而進行探究實驗得出二力平衡的條件，可以解決有關物體平衡狀態的實際問題。根據二力平衡的條件可以測量滑動摩擦力，探究影響滑動摩擦力大小的因素，得出增大或減小摩擦的方法，從而能夠解釋或解決生活中相關摩擦現象。學生在經歷了問題情景，學會提出問題，解決問題的科學方法，形成科學探究的物理思維。
科學探究：探究二力平衡的條件，測量滑動摩擦力，探究影響滑動摩擦力大小的因素。
科學態度與責任：通過進行探究二力平衡的條件和探究影響滑動摩擦力大小的影響因素實驗，提升了學生探究科學實驗的能力，鍛煉學生的科學思維和培養學生嚴謹的科學態度。通過測量滑動摩擦力實驗，增強了學生質疑和創新能力，培養學生的科學批判精神。
四、本章教學目標
（一）內容目標：
1.通過實驗，確認阻力對物體運動的影響。
2.經歷建立牛頓第一定律的科學推理過程，認識牛頓第一定律。
3.能通過生活經驗和大量事實認識一切物體都具有慣性。能用物體的慣性解釋生活和自然中的有關現象。
4.依據生活經驗認識平衡力和平衡狀態的概念，會判斷物體受到的力是否為平衡力。
5.經歷探究二力平衡條件的實驗過程，歸納、總結出結論。
6.會利用二力平衡的知識分析解決實際問題。
7.明確力和運動的關系，并會利用力和運動的關系進行受力分析。
8.通過生活中事例和經驗知道摩擦力，理解摩擦力的方向。
9.探究并了解滑動摩擦力的大小跟接觸面粗糙程度及接觸面之間壓力大小的關系。
10.能夠通過生活經驗和事實知道增大和減小摩擦的方法，會判斷通過哪種方法改變摩擦。
（二）學業目標：
1.通過學習牛頓第一定律培養學生的科學推理能力，為學生在科學學習和解決實際問題起到非常重要的作用。
2.通過科學探究性實驗，培養學生分析問題的能力、實踐操作的技能、團隊協作的精神等綜合素質，促進學生對學的深入理解和對實際問題的掌握能力。
五、教學重點
1.阻力對物體運動的影響；
2.牛頓第一定律；
3.探究二力平衡的條件；
4.二力平衡條件的應用
5.探究影響滑動摩擦力大小的因素
6.摩擦的利用和防止。
六、教學難點
1.慣性和慣性現象；
2.運動和力的關系；
3.摩擦力大小和方向的判斷。
七、學情分析和建議
通過第七章《力》的學習，學生對力有了基本的認識，也具備了一定的科學探究能力以及多種物理研究方法。學生正處于邏輯思維發展的最佳時期，并且具備了一定的生活體驗，但是并不明白其中的道理。學生在學習本章之前應該學會生活與物理知識的聯系，具備一定的實驗探究能力和邏輯思維能力。
本章有些內容非常貼近學生生活，卻又和學生的生活經驗矛盾重重，特別是力和運動的關系這部分內容。因此在課堂教學引入時，最好從貼近學生生活、學生熟悉的現象入手，激發學生的求知欲。在課堂上引導學生建立較為完整的知識結構，注意加強前后基礎知識的聯系。在教學中重視理論聯系實際，突出解決問題的思路和方法，注重學習方法的既是總結。
八、本章活動主題
跳臺滑雪運動員由高處急速滑下，在即將到達賽道底部時，他的速度已達到100 km/h。這時，他雙膝彎曲，使勁一蹬，順勢躍向空中。然后，為了減小空氣阻力的影響，他上身前傾，雙臂后擺，整個身體就像飛機一樣，向前滑翔。最終，滑雪板穩穩地落在地面上。
九、整體教學課時安排
單元主題 任務 問題 活動
運動和力 任務一：牛頓第一定律（1課時） 問題1：阻力對物體運動有什么影響？ 活動一：觀察現象，并提出問題，討論物體的運動需不需要力來維持。活動二：進行實驗，記錄現象，得出結論，在小組內交流和討論。
問題2：如何理解牛頓第一定律？ 活動一：在實驗的基礎上，進行科學推理，得到牛頓第一定律。活動二：進行針對訓練，鞏固和理解牛頓第一定律。
問題3：如何解釋生活中的慣性現象？ 活動一：小組討論生活中部分慣性現象，理解慣性的概念。活動二：得出解釋慣性現象的一般步驟，學生分別舉出生活中還有哪些是慣性現象，并作出解釋。
任務二：二力平衡（1課時） 問題1：物體在什么情況處于平衡狀態？ 活動一：通過對物體進行受理分析，結合牛頓第一定律，理解物體的平衡狀態。
問題2：二力平衡的條件是什么？ 活動一：學生分組實驗，得出二力平衡的條件。
問題3：二力平衡的條件有哪些應用？ 活動一：觀察分析和進行針對訓練，知道二力平衡條件的應用。
任務三：摩擦力（2課時） 問題1：如何理解摩擦力？ 活動一：把手放在課桌上，拉動手并說出手的感覺。活動二：畫摩擦力的示意圖，熟悉摩擦力的作用點和方向。
問題2：影響滑動摩擦力的因素有哪些？ 活動一：測量滑動摩擦力的大小。活動二：學生分組實驗，得出滑動摩擦力與壓力大小和接觸面的粗糙程度的關系。活動三：分析實驗的不足之處，并對實驗進行改善。
問題3：增大或減小摩擦的方法？ 活動一：分別說出增大摩擦和減小摩擦的現象或事例，并解釋是利用哪種方法增大或減小摩擦的。
十、學習評價量化表
評價指標 評價等級即分值 得分
一級指標 二級指標 優秀 良好 合格 自評 他評 師評
活動態度（20％） 學習興趣 對本課有濃厚的學習興趣 對本課有較高的學習興趣 對本課的學習興趣一般
學習態度 學習態度認真負責，努力完成預定任務 認真參與，在同學的協助下努力實現預定任務 認真參與，在同學的協助下努力未能全部實現預定任務
合作交流（20％） 與人合作 主動和同學配合，分工合作，樂于幫助同學 能和同學配合，做好自己分內的事 有需要時才和同學合作，喜歡個人學習
與人溝通 態度謙虛，認真傾聽同學意見，能合作解決問題 會傾聽同學意見，基本能和同學合作解決問題 不太喜歡發言和傾聽同學意見，不喜歡和同學合作解決問題
探究實驗（30％） 動手操作 能熟練操作實驗器材，并在規定時間內完成實驗任務 操作器材叫熟練，能夠完成實驗任務，但有缺陷 不能熟練操作實驗器材，不能完成實驗任務，或效率太低
分析歸納 根據實驗現象和數據能夠快速地分析歸納得出結論，并能和同學交流反思 能根據實驗現象和數據得出實驗結論，不能和同學交流反思 能記錄現象和數據，不能得出對應的結論，或不能得出完整的結論
學習成果（30％） 獲取知識 能夠完成本節課的學習目標，能完全理解本節課重難點 基本能完成本節課的學習目標，能在老師或同學的協助下理解本節課重難點 基本能完成本節課的學習目標，不能完全理解本節課重難點
熟練運用 能夠獨立、快速完成課堂或課后練習，能運用所學內容解釋一些實際問題 能夠在老師或同學的幫助下完成課堂或課后練習，能解決一些實際問題 不能完成全部的課堂或課后練習，在解決實際問題時存在較大困難
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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