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力的平衡
同学们,我们开始上课啦。在上课前我们一起进行一个小游戏,在同学们的课
桌上都有一把尺子, 现在请同学们试着用一根手指让这个尺子保持静止。我看
到同学们都完成了挑战。现在我们来对尺子进行下受力分析,受到两个力,一个
竖直向下的重力,一个竖直向上的支持力。前面我们学习过牛顿第一定律,当无
不受外力的作用时会保持静止或者匀速直线运动状态。我们现在的情况是否与牛
顿第一定律相矛盾呢,其实并不矛盾,这涉及力的平衡问题。接下来我们一起学
习下《力的平衡》。
首先我们来了解两个概念:首先是平衡状态,那什么是平衡状态呢?(物体在
两个力的作用下,保持静止或者匀速直线运动状态,我们称这个物体处于平衡状
态,这两个力我们称为平衡力)(板书)。我们再来看一张图片,图片中显示的是
匀速下降的跳伞运动员。这个运动员处于什么状态呢?对,处于平衡状态。那他
受到几个平衡力呢?(受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力)那当物体只受两
个力的时候,物体一定处于平衡状态吗?接下来我们一起通过实验探究下二力平
衡的条件。
请大家结合我们前面所学的力的三要素和生活中的现象来进行猜想下,大家
可以4人为1小组,给他大家5分钟时间,请大家大胆猜想,大家开始吧。有那个
小组愿意来说一说你们的猜想呢?(通过刚才的分析可以猜想两个力的大小相等
方向相反)。那还有同学有补充的吗?(两个力可能还需要在同一直线上) (板
书)我们应该怎样验证这些同学们的猜想?对,进行实验。在实验前我们需要设
计下实验方案。现在大家的课桌上有两端带有滑轮的木板,两端栓有托盘的纸板
部分砝码,剪刀。请大家根据这些实验器材设计一下实验吧。第一大组的同学设
计实验验证猜想一;第二大组的同学验证猜想二。前后4人为一小组,给大家5分
钟时间进行讨论。好,第5组的同学来说一下,这组同学说:他们小组是这样设计
的,首先使纸板保持平衡状态,然后改变纸板两侧的钩码数量,观察纸板的状态。
然后将钩码都放在同一侧后,再次观察纸板的状态;第二组使小纸板保持平衡状
态下,使小纸板转动一定的方向,观察小纸板的状态;然后,实验剪刀将纸片剪成
两半,再测观察。那大家开始实验探究吧,给大家8分钟时间,还是按照原来的分
组。那个小组愿意来给大家分享下你们的实验现象?第3小组的同学说:只有当
两个力的大小相等,方向相反,同一条直线,且作用在同一物体上时,小纸板才保
持平衡。那大家的实验现象是一样的吗?大家都一样啊,那大家都非常厉害,实
验都非常成功。接下啦我们来对知识进行下运用。如果饮料瓶的重力是5N,你能
判断桌面对它的支持力的大小是多少?方向是什么样的呢?(塑料瓶静止状态,
根据二力平衡可以知道,桌面的支持力和重力大小相等,方向相反。因此,支持力
的大小为5N,方向是竖直向上)。现在我们来本本节课进行小节,同桌间相互说一说,我请一位同学来分享下
他的收获(了解了平衡状态的概念,并且知道了二力平衡的条件)。看来大家都有
满满的收获,那请同学们二力平衡的条件在那些方面得到了应用,好了,同学们
下课吧。