第一篇:八年级物理 第六章第2、3节《力的合成》、《力的平衡》教案 沪科版
第六章第2、3节《力的合成》、《力的平衡》(沪科版)
基本要求:
1.认识力的作用效果,知道力的合力与分力是从力的作用效果来定义的。2.通过实验探究,获得在同一直线上同方向与反方向上力的合成情况。
3.在实验探究的过程中要经历对图表的分析获得结论的过程,并能够在交流讨论中发现新的问题。
4.在关于力的合成的探究实验中,要经历从提出问题与假设,到验证假设,到形成科学理论的过程。
5.认识到在平衡力的作用下,物体能保持匀速直线运动状态或静止状态。6.对处于平衡状态的物体进行受力分析,认识平衡力的概念。
7.在探究实验中要求学生自己处理实验数据,并从对数据的分析处理中认识二力平衡的条件,知道状态变化的原因。
8.应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。
9.在讨论与交流中感受到在力的平衡状态下物体的运动状态。
重点:同一直线上二力的合成法则;利用二力平衡的条件解决一些实际问题。难点:对二力平衡的理解。
基本内容讲解:
我们见过的物体都受到力的作用,而且很多物体往往同时受到几个力的作用。例如,教室里的日光灯受重力和两条绳索的拉力;课桌受重力、地面对它的支持力和书本向下压的力。我们今天学习物体同时受几个力的有关情况。1.力的合成、合力、分力
两个小孩同时用力提起一桶水,一个大人用一个力就能提起来,大人的一个力所产生的效果跟两个小孩的两个力同时作用的效果相同。一个同学拉车,另一个同学帮助他推车,此时车受到推力和拉力,但是一个力气大的同学一个人就可以拉着车前进。力气大的同学的一个拉力产生的效果跟两个同学的拉力和推力同时作用的效果相同。
如果一个力产生的效果跟两个力共同作用所产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力。
提水桶时,大人的力叫做两个小孩的力的合力。推车时,力较大的同学的拉力叫做那两个同学的推力和拉力的合力。
同样道理,众多船帆对大船产生的作用效果和发动机对大船产生的作用效果相同,发动机所产生的推力就是许多船帆的推力的合力。船帆的推力就是发动机的推力的分力。数只蚂蚁对树叶的作用效果与一只甲壳虫对树叶的作用效果完全相同,甲壳虫的力是蚂蚁力的合力,蚂蚁的力是甲壳虫力的分力。2.同一直线上二力的合成
物体往往同时受几个力作用。为了分析问题简化起见,用一个合力代替两个力就能使问题大大简化。那么,求两个力的合力就有着重要的现实意义。例如,两个小孩提水桶的力分别是F1和F2,F1=50牛、F2=60牛,那么,这两个力的合力应该多大,向什么方向才能产生和F1、F2共同作用的相同效果呢?拉车时,拉力F4和推力F3大小分别是100牛和120牛,那么用一个多大的拉力才能产生和F3、F4共同作用的相同效果呢?
求两个力的合力叫力的合成。也就是说,求F1和F2的合力F,求F3和F4的合力F′都叫力的合成。
在初中阶段,我们只学习力的合成的最简单的情况,即同一条直线上二力的合成。
(1)同一条直线上同方向的二力的合成
如图所示,我们把大弹簧的下端固定在铁架台上,旁边立一个刻度尺。现在,我们用一个弹簧秤拉着弹簧使其伸长,同时用另一个弹簧秤通过一根细绳也拉着弹簧使其伸长。这时弹簧受到两个向上的拉力F1和F2,它们的大小分别从两个弹簧秤的读数表示出来。读出F1和F2的大小,并记录弹簧伸长到的位置。
现在,我们用一个力拉弹簧,使它伸长到跟刚才相同的长度,读出这个拉力F多大?
实验发现F= F1+F2
通过实验可知,力F产生的效果跟力F1和F2共同作用的效果相同,所以F是F1和F2的合力 同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
(2)同一直线上方向相反的二力的合成
如上图所示,我们将弹簧的上端固定在铁架台上,用一个弹簧秤向下拉弹簧,拉力为F1。用一根细绳拴在弹簧下端的钩上,用弹簧秤通过细绳向上拉,拉力为F2,此时弹簧伸长。这时我们读出拉力F1和F2的大小,并记录弹簧伸长到的位置。然后我们用一个力拉弹簧,使弹簧伸长到同样的位置,请同学读出这个拉力F的大小。
实验发现F= F1—F2
拉力F的作用效果跟拉力F1和F2共同作用的效果相同,所以力F是力F1和F2的合力。
实验告诉我们,同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同。
3.力的平衡
牛顿第一定律告诉我们,物体在不受外力的时候总要保持静止状态或匀速直线运动状态.但是一切物体都受到力的作用,物体保持静止或保持匀速直线运动的情况也是普遍存在的.那么这二者之间有什么联系呢?
教室内的吊灯受到重力和拉力,吊灯保持静止。放在地上的水桶受重力和地面对它的支持力,水桶静止。课桌受到重力、书本对它向下压的力和地面的支持力,课桌静止。
物体受到力的作用,物体保持匀速直线运动的情况也能见到。一列火车在一段平直的轨道上匀速行驶,火车受重力、支持力、水平向前的牵引力和向后的阻力。
物体在受到几个力作用时,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力相互平衡。
根据这个观点,我们可以从吊灯的静止状态可知吊灯受到的重力和拉力相互平衡。
4.二力平衡的条件
物体受到两个力的作用(或多个力的作用),如果能够保持静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态,使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。二力平衡的情况最简单,我们先研究这种情况.当我们做教材第110页的实验进行科学探究时,我们会发现:
当两个拉力大小不等时,小车不能保持静止。这两个力不能平衡。
当两个力大小相等,力的方向互成角度时,小车也不能保持静止。这两个力不能平衡。
当两个力大小相等、方向相反,互相平行时,小车也不能保持静止。这两个力不能平衡。
可见,两个力的平衡必须满足以下四个条件:两个力作用在一个物体上,大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
根据同一条直线上力的合成的法则可知,当两个力彼此平衡时,物体受到的合力是0。
5.二力平衡条件的应用
二力平衡条件的应用可以从两方面去掌握.
(1)根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的大小和方向。
例题:质量是50千克的人站在水平地面上,画出人受力的示意图。
人受重力G和地面的支持力N。人处于静止状态,所以重力G和支持力N是平衡的.那么这两个力一定满足二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,且在一条直线上。
根据人的质量,计算出人的重力G。G=mg=50千克×9.8牛/千克=490牛顿。方向竖直向下。支持力N=490牛顿,方向竖直向上。(示意图略)
再如我们利用弹簧秤测物体的重力以及利用弹簧秤测物体受到的摩擦力都是利用了二力平衡的知识。
(2)根据物体的受力情况判断物体的运动状态.
物体不受力,应保持匀速直线运动或保持静止状态.物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果。物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然保持匀速直线运动。
例如,火车在平直的轨道上行驶。在竖直方向上重力和支持力平衡,如果牵引力大于阻力,火车将加速;如果牵引力小于阻力,火车将减速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车匀速直线前进。
【典型例题】
例l.一辆小车重200N,放在光滑水平地面上,甲用50N水平力向东拉,乙用30N水平力向东推,求这辆小车在水平方向所受合力大小和方向。
分析:由于求的是水平方向合力,故车重不必考虑。两位同学一拉、一推,属两个同方向的作用力,按同向力求合力。
解答:F合=F1+F2=50N+30N=80N。
答:合力大小等于80N,方向向东,与原力方向相同。
例2.一根电线下吊着一盏灯,下列各对力中是属于二力平衡的是 [ ]
A.电线对灯的拉力和灯对电线的拉力.
B.灯的重力和灯对电线的拉力.
C.电线对灯的拉力和灯的重力.
D.电线对灯的拉力和灯对地球的吸引力.
分析:二力必须满足同体、等值、反向、共线四个条件才能平衡,缺一不可.选项A中二力不共体,是一对相互作用力;B中二力不共体而且是同方向;D中二力也是一对相互作用力,不共体。
解答:C。
说明:相互作用的一对力也满足等值、反向、共线,但不作用在同一物体上.
例3.一个物体静止在水平桌面上,下面哪种说法正确?
[ ]
A.物体的重力压在桌面上
B.物体的重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
C.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
D.物体的重力和它对桌面的压力是一对平衡力
解答:物体的重力作用在物体上而不是作用在桌面上,所以A是错的。物体对桌面的压力作用在桌面上,平衡力是作用在一个物体上的两个力,可见C、D两个选项也是错的.物体的重力,和桌面对物体的支持力都作用在物体上,当物体静止时,这两个力大小相等、方向相反、并且在一条直线上,所以B是正确的.
例4.手提10牛顿重的书包,书包静止时受到了几个力的作用?分别指出每个力的施力物体和受力物体,并用图示法表示书包的受力情况。
解答:书包静止时受到了两个力的作用,手的拉力F和书包的重力G,这两个力是一对互相平衡的力.拉力的施力物体是手,重力的施力物体是地球,受力物体是书包.力的图示如图1所示。
例5.吊车吊着质量2吨的集装箱以0.2米/秒速度匀速上升,吊车要给集装箱多大拉力?如果集装箱变为以0.1米/秒速度匀速下降,吊车要给集装箱多大拉力?
分析:首先分析集装箱的受力情况并画出受力分析图(图2).集装箱受到重力和吊车给它的拉力。
集装箱做匀速直线运动,是处于平衡状态。它受到的两个力应该是彼此平衡。
根据质量与重力的关系求出集装箱受到的重力,再根据两个平衡力的关系,求出拉力。
解答:已知:m=2吨=2000千克
求:F
解:G=m×9.8牛顿/千克 =2000千克×9.8牛顿/千克 =19600牛顿
F=G=19600牛顿
答:吊车给集装箱的拉力大小是19600牛顿.
说明:解题的过程中,没有考虑集装箱的运动方向和速度大小,是因为这些条件跟解题没有关系.只要确定物体保持静止或匀速直线运动状态,也就是保持平衡状态,就能判定物体受到的两个力彼此平衡。
生活中,往往会觉得向上拉一个物体需要用的力较大,向下放一个物体需要的力较小.这是涉及到其他问题造成的感觉.可让学生自己实际做一次试验,用手提着重物,悬空保持静止,匀速向上提起来,匀速地下落,体会一下用力的情况。如果可能,最好用一个弹簧秤吊着重物来做这个试验。
通常觉得向上提用力要大,实际上是从静止改变为向上运动的过程中(这个阶段不是平衡状态),拉力一定要比重力大.而从静止改变为向下运动的过程中(这个阶段也不是平衡状态),拉力一定比重力小。如果是要保持匀速直线运动,无论向上还是向下运动,无论速度大还是小,需要的拉力是一样大的.生活中没有这么仔细地区分不同阶段的不同感觉,所以,有些“经验”是不完全可靠的。
【模拟试题】(答题时间:50分钟)一.填空题
1.一个力作用在物体上,它产生的效果跟两个力的共同作用效果______,这个力就叫做那两个力的合力。
2.甲、乙两人共同拉一辆车,甲的拉力为600牛,乙的拉力为300牛,两人用力方向都朝东。如果让一个人来拉,作用效果与两个人拉相同,那么这个人一定要用力______牛,方向______。
3.一辆汽车装满货物的总质量为5×10千克,在平直公路上由东向西行驶,汽车牵引力为8×10牛,汽车受到阻力为汽车总重力的0.1倍,则汽车在水平方向的合力大小为______牛,方向向______。
4.同一直线上有三个力即5牛、7牛、12牛,则三个力合力最大为______,最小为______。5.一只茶杯静止在桌面上,它在________的作用下保持______状态,我们就说__________。
6.作用在________的两个力,如果它们_______、________、____________,这两个力就是__________的。
7.静止在水平桌面上的一本书,质量为0.2千克,受到____力的作用,大小为____牛,33方向是_______,此力的施力物体是_______;同时书还受到____力的作用,大小是______牛,方向是_______,此力的施力物体是_______,这两个力的关系是___________。8.起重机的钢丝绳吊着货物匀速上升,货物受到____力和____力的作用,这两个力的施力物体是______和______,这两个力的关系是_______________.
9.起重机的钢丝绳吊着5×10牛的重物,当物体以0.5米/秒的速度匀速提升时,钢丝绳对重物的拉力是_____牛;当物体以1米/秒的速度匀速下降时,钢丝绳对重物的拉力________5×10牛;当物体以1.5米/秒的初速度加速提升时,钢丝绳对重物的拉力________5×10牛;当物体以1.5米/秒的初速度减速提升时,钢丝绳对重物的拉力______5×10牛,当物体静止在半空中时,钢丝绳对重物的拉力________5×10牛(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
10.如图1所示,三个钩码的重力为1牛,用三根绳子连接悬挂着,那么a绳受到的拉力为_____牛,b绳受到的拉力为_____牛,c绳受到的拉力为_____牛。
二.选择题
1.地球同步卫星,相对于地面是静止的,因此卫星[ ] A.不受任何力的作用;
C.受一对平衡力的作用;
B.受地球的吸引力; D.受力情况不清楚。
33332.如图2所示,若悬绳A和弹簧秤B的重力不计,下列各对力中属于平衡力的是 [ ]
A.A对B的拉力与B对C的拉力; B.B对A的拉力与A对B的拉力; C.A对B的拉力与C对B的拉力;
D.B对C的拉力与C对B的拉力.
3.一个物体受到两个力的作用,这两个力的三个要素完全相同,那么这两个力 [ ] A.一定不是平衡力; B.一定是平衡力;
C.可能是平衡力; D.条件不足,无法判断. 4.下列说法中正确的是 [ ] A.物体处于静止或匀速直线运动时,一定只受两个力作用; B.物体如果有外力作用,不可能处于匀速直线运动和静止状态;
C.两个力作用在一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力一定是平衡的;
D.一个物体的运动方向在不断改变,它受到的力一定不平衡. 5.一只木箱,静止放在水平地面上,下列说法中正确的是
[ ] A.木箱所受的重力和木箱对地面的压力为一对平衡力; B.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力为一对平衡力; C.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力为一对平衡力;
D.木箱所受的重力和木箱对地球的吸引力为一对平衡力.
6.跳伞运动员在空中张开降落伞后,跳伞运动员匀速下降,这是因为跳伞运动员 [ ]
A.没有受到力的作用;
B.受到的重力小于阻力;
C.受到的重力等于阻力; D.受到的重力大于阻力.
7.图中作用在物体上的力属于平衡力的是图
[ ]
8.重80牛的物体放在水平桌面上,滑动时受到的阻力是12牛,要使物体作匀速直线运动,所需的水平拉力是 [ ]
A.12牛; B.68牛;
C.80牛;
D.92牛。
9.三要素完全相同的两个力,则它们的合力一定 [ ]
A.等于零; B.不等于零; C.缺少条件,无法判断。
10.已知两个力F1、F2的合力大小为12牛,方向向正南,而其中一个力的大小为15牛,方向向正北,则另一个力F2的大小、方向是 [ ] A.27牛,方向向南; B.27牛,方向向北;
C.3牛,方向向南;
D.3牛,方向向北。
11.如图所示,加在同一物体上的两个力F1、F2。F1=18牛,方向向右;F2=24牛,方向向左。现加第三个力F3,使三个力的合力为零,则第三个力F3的大小和方向是 [ ]
A.6牛,方向向左;
C.42牛,方向向左;
B.6牛,方向向右; D.42牛,方向向右。
12.两个作用在一条直线上的力F1、F2。当F1=18牛、F2=8牛,它们的合力是 [ ] A.一定是26牛;
C.26牛或10牛;
B.一定是10牛; D.缺少条件,无法判断。
13.两个力作用在物体上,且作用在一直线上。一个力方向朝东,另一个力方向朝西,那么它们的合力方向一定是 [ ]
A.朝东; B.朝西;
C.缺少条件无法判断。
14.如图表示作用在同一直线上的两个力,F1=6牛,F2=4牛,则它们的合力大小和方向是 [ ]
A.10牛,方向与F2方向相同; B.10牛,方向与F1方向相同; C.2牛,方向与F2方向相同;
D.2牛,方向与Fl方向相同。
15.马拉车向前的力是900N,车行驶时受到的阻力为650N,则车在水平方向上受到的合力大小是 [ ]
A.900N B.650N
C.1550N
D.250N 16.有关合力概念错误的是 [ ] A.合力是从力作用效果上考虑的。B.合力的大小总比分力大。
C.合力的大小可以小于任何一个分力。
D.考虑合力时就不用再考虑各分力了。
17.物体在水平方向受到左、右两个力作用,已知F1向右,大小35N,其合力向右,大小为20N,则另一个力F2的大小、方向是 [ ] A.15N,向右
C.15N,向左
B.55N,向右 D.55N,向左 18.两人合力竖直向上抬起一个质量为50kg的物体,设每人用力大小相等,则每个人至少要用力的大小是 [ ]
A.50kg B.25kg
C.490N
D.245N 19.放在水平桌面上的书所受力中,属于平衡力的是 [ ] A.书对桌面的压力与书所受的重力;
B.书对桌面的压力与桌面对书的支持力;
C.书所受的重力与桌面对书的支持力;
D.书对桌面的压力加上书的重力与桌面对书的支持力.
20.用49牛的水平力把质量是1.5千克的木块紧压在竖直的墙上,这时木块对墙的压力是 [ ]
A.50.5牛; B.49牛; C.63.7牛; D.14.7牛.
21.一个物体受到均为30牛的一对平衡力作用而作匀速直线运动,如果这对平衡力同时突然减小到20牛,则物体 [ ] A.速度减小; B.按减小后的速度作匀速直线运动;
C.仍按原来速度作匀速直线运动; D.停止运动.
三.作图题
水平桌面上放着一个质量为3千克的金属球,球静止不动,画出金属球的受力示意图。四.说理题
天花板上吊一盏电灯,当电灯静止时,吊线为什么总是竖直的? 【试题答案】 一.填空题
1.相同 2.900牛,朝东 3.3.1×10,西
4.24牛,零 5.两个力,静止,这两个力是平衡的6.同一物体上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,平衡 7.重,1.96,竖直向下,地球,支持,1.96,竖直向上,桌子,平衡力 38.重,拉,地球,钢丝绳,平衡力 9.5×10,等于,大于,小于,等于,10.3,2,1 二.选择题
1.B 2.C 3.A 4.D 5.B 6.C 7.D 8.A 9.B 10.A 11.B 12.C 13.C 14.D 15.D 16.B 17.C 18.D 19.C
三.作图题
四.说理题
当电灯静止时,它处于平衡状态,这也一定是受到平衡力作用的结果。这一对平衡力是电灯的重力和电线的拉力,这两个力一定是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,当然一定要作用在一个物体上。重力的方向是竖直向下的,电线受到的拉力就是竖直向上的,所以吊线总是竖直的。20.B 21.C 3
第二篇:沪科版八年级物理 7.3 力的平衡 教案
7.3 力的平衡 教案
教材分析
(1)教材的地位和作用
力学是初中物理的重点内容,二力平衡又是力学中的重点之一。力的概念和同一直线上的二力合成,为学生学习二力平衡做了充分的知识准备,而二力平衡的学习是学生探究摩擦力、力和运动的关系以及浮力、压强知识的重要基础,更为高中学习多力平衡以及力矩的平衡做铺垫,所以,本节知识是联系新旧知识的纽带,在力学中起着承上启下的作用,是解决力学问题的理论基础。
(2)对教材的处理
关于平衡状态的概念,本教材是直接给出。但是生活经验和直觉告诉学生:静止的物体是平衡,而对于做匀速直线运动的物体也是平衡状态却没有这种认知。为此,在教学过程中,先由学生根据已有经验得出静平衡,通过老师的演示实验,发现受平衡力的物体也可以做匀速直线运动,来完善平衡的概念。
探究二力平衡条件的实验,我根据初二学生的好奇心,将书上的实验装置进行改进,在硬纸板的不同位置打了八个孔,学生用两端带有挂钩的细线,根据自己的意愿任意选择两个受力点,实验操作简单方便,既发展了学生的个性,又增强了实验的全面性。
课本中对于做匀速直线运动的物体这种平衡状态的受力情况没有探究,为了帮助学生能直观理解,我在课件中增加了演示实验,学生通过观察演示实验,会对平衡的概念形成完整的认识。
通过探究和演示实验,学生的观察、分析、归纳和演绎能力得到进一步加强,为今后研究问题奠定了能力基础。学情分析
初二的学生,对新生事物有强烈的好奇心和求知欲,善于观察,热衷于动手实验。前面学生已经学习了力的相关概念和同一直线上二力合成,为本节课的学习做了知识铺垫;他们也经历了一些简单的探究活动,具备一定的实验操作能力和合作的意识。教学目标
依据教材的内容和学生的特点,我制定了以下三维的教学目标: 【知识与技能】
①能说出什么是平衡状态;
②对处于平衡状态的物体能进行受力分析,认识平衡力的概念;
③会用二力平衡的知识分析、解决水平和竖直方向上的简单平衡问题。
【过程与方法】
①经历探究二力平衡条件的过程,培养分析、归纳的能力;
②通过分析与讨论生活中的平衡问题,培养学生的逻辑思维能力。
【情感态度和价值观】
①在探究“二力平衡条件”中领略物理的简捷之美,获得成功的喜悦;
②通过分析生活中平衡的物体受力情况,培养关注科技的意识; 重点难点
二力平衡条件是本节的重点,是通过实验探究得出的,具有应用的广泛性和后继学习的基础性;而学生刚刚接触到力,对实际物体的运动状态和受力分析,学生感到比较生疏,因此应用二力平衡的条件解决实际问题就成为学生学习的难点。教法分析
为突破本节课的重点和难点,我在教学中采用情境引入、引导探究、指导讨论、演示突破的方法为学生搭建支架,学生主要以观察现象、亲历实验探究、组间协作、讨论归纳等方式来获取新知识。教学资源
教师:多媒体课件、示教板、弹簧测力计
学生:两端带有定滑轮的木板、带孔的硬纸板、细线、钩码 教学过程分析
依据教学目标,我把本节课设计为以下六个环节:
环节一: 图片引入
从学生感兴趣的真实情景出发,激疑生趣,引发学生思考,很直接的引出平衡的概念。
环节二:观现象、究本质→认识平衡与平衡力
学生凭借已有的经验结合对周围物体的观察,列举出他们认为平衡的物体,例如:桌面上的物理书,悬挂的灯管等,进而得出静止的物体是平衡状态。这是学生看到的表面现象,究其本质是什么呢?老师立刻提出问题,要求学生对他们所列举的几个物体进行受力分析,对平衡物体的受力有个全面地认识,进一步指出一个物体如果只受两个力的作用而平衡叫二力平衡,既澄清了概念,又明确了本节课的主要任务。
环节三:师生合作、解读探究
在这一环节里我设计了以下三个活动:
活动一:学生探究二力平衡条件
[猜一猜] 引导学生从力的三要素方面考虑,猜想二力平衡的条件。
[议一议] 在猜想的基础上,以小组讨论的方式,结合老师提供的实验器材进行设计实验,并说明合理的实验步骤;
[做一做]在老师的指导下,参照老师提供的实验探究卡,分组合作实验,探究二力平衡的条件。
具体做法:让学生按照投影上的步骤去操作,根据学生观察到的现象进行填空。然后让学生总结二力平衡的条件。得出两个力的大小、方向关系和同一物体、同一直线以及合力。
活动二:对比演示、观察归纳
◇ 与学生实验对比,老师对硬纸板施加大小相等、方向相反、不在同一直线上的两个力,学生观察硬纸板的运动状态,进一步体会同一直线的深刻含义。
◇ 硬纸板处于平衡状态,用剪刀将硬纸板一剪两半,钩码和半张硬纸板会向两侧掉下,说明两个力必须作用在同一物体上。
学生通过讨论、补充的方式完整得出二力平衡条件:一个物体、同一直线、大小相等、方向相反。
活动三:深入探究、完善概念
◇ 静止的物体受平衡力,受平衡力的物体一定静止吗?老师演示钩玛在拉力和重力作用下,做匀速直线运动,学生通过观察,深信不疑的得出:受平衡力作用的物体也可以保持匀速直线运动状态;学生熟悉的厢式电梯中间的运行过程就是匀速直线运动,实验结合生活,学生清楚了平衡状态,不仅局限于静止,也有匀速直线运动状态,不但完善了平衡状态的概念,更清晰了平衡状态与平衡力的关系,为学习力和运动的关系作了很好的铺垫。
环节四:应用迁移→巩固提高
为使学生学到的知识具有稳定性,实现正迁移,我设计了三个梯度的讨论问题,检测不同层次学生达标情况,面向全体,激励内化。
【议一议1】:为什么将物体挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计的示数就表示物体所受重力?
既学习了竖直方向的受力分析,又实现了测量物体重力方法上的逆向迁移;
【议一议2】播放视频
起重机竖直匀速吊起重2×104N的货物,在空中水平匀速移动3m,又竖直匀在这三个阶段,起重机的拉力大小关系:
注重方法教学,指导思维过程,发展学生思维能力。
【议一议3】利用二力平衡知识,请你设计一个实验方案,测一下物理课本沿水平桌面移动时滑动摩擦力的大小;目的:应用知识、迁移能力 总结反思,拓展升华
以解决杂技椅子顶为话题,总结出平衡状态的物体→受到平衡力→二力平衡条件,又结合图片,利用平衡知识解释生活中其他的平衡问题,拓展学生的思维,提高应用意识。
环节六:巧布作业,动手动脑
作业的布置从学生实际出发,分层布置,学生既动手,又动脑,不但巩固新知,而且体现可持续发展的价值。
总之,这节课学生从已有认知出发,以观察平衡现象为切入,经历探究、分析、归纳等一系列思维活动和动手活动,不但学到了知识,发展了能力,而且提升了情感。
以上是对这节课教学设计的阐述,谢谢各位!
第三篇:八年级物理二力平衡教案
贵州省六盘水市水城县坪寨中学物理教研室
二力平衡教案设计
一、教学目标
(一)、知识与技能:
1.知道什么是力的平衡,初步掌握二力平衡的条件.
2.会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题.
(二)、过程与方法:
1.通过实验培养学生的观察能力、分析综合能力、判断能力. 2.学会从分析一个物体上受几个力到能知道这几个力的平衡关系。
(三)、情感、态度与价值观:
通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲,使学生乐于了解日常生活中的物理道理。
二、重点与难点
二力平衡的条件及应用
三、教学过程
1.引入新课
问:牛顿第一定律的内容是什么?
答:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
问:物体处于静止状态或匀速直线运动状态,是否就一定不受力呢? 学生思考回答后教师举例说明。
贵州省六盘水市水城县坪寨中学
教师:陶林
贵州省六盘水市水城县坪寨中学物理教研室
例:放在桌上的书是静止的,它受到重力和支持力.在平直马路上匀速行驶的汽车,受到牵引力和阻力.可见,物体在受到外力作用时,也可能处于静止或匀速直线运动状态.
问:力可以改变物体的运动状态,几个力作用在物体上,为什么没有改变物体的运动状态呢?
学生思考后回答教师并说明:
这是因为作用在物体上的各个力改变物体运动状态的效果互相平衡.也就是说这几个力互相平衡.
当物体受到两个力的作用时,物体的运动状态也没有发生变化时,我们称该两个力也为平衡力,此时就是我们说的二力平衡。物体受两个力作用保持平衡的情况最简单,我们先来研究这种情况。从而引入新课。
2.新课教学
[板书1]第二节、二力平衡
1.力的平衡:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力互相平衡.物体处于平衡状态!
物体的平衡状态:静止或匀速直线运动状态.
问:物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗?举例说明.
答:不一定.如放在光滑斜面上的书,要沿斜面向下滑.汽车或电梯起动时,速度越来越快.
物体受到的两个力,要满足什么条件才能平衡呢?我们通过实验来研究.
[板书2]
2.二力平衡的条件
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教师:陶林
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[实验1]研究二力平衡的条件
将光滑木板放在水平桌面上,木块放在木板上.(木板为45厘米×60厘米,板上安装2个定滑轮,3个羊眼圈.木块上安4个挂钩.如图1所示)在木块挂钩1、2上拴好细绳并跨过滑轮,绳下端各挂若干钩码如图2所示.
研究对象:木块.
受力分析:水平方向受到绳施加的两个拉力.
观察木块在什么条件下静止,什么条件下发生运动.
提示:前面我们已经学习了影响力作用效果的因素是力的三要素:大小、方向、作用点.
(1)二力大小不相等,左端挂1个钩码,右端挂2个钩码.放手后木块由静止开始向右运动.
(2)二力大小相等.左、右两端各挂1个钩码.放手后,木块保持静止.
问:是否只要两个力大小相等,就可以互相平衡呢?
[实验2]如图3所示,把两根细绳的一端分别拴在木块的挂钩1、4上,另一端各穿过羊眼圈2、3后分别挂1个钩码.放手后,木块由静止开始运动.
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教师:陶林
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看来两个力只是大小相等,方向不相反,是不能互相平衡的.如果两个力大小相等,方向也相反,是否就可以平衡呢?
[实验3]装置与图3相同,将两根细绳的一端分别拴在木块挂钩3、4上,另一端各穿过羊眼圈1、2后分别挂1个钩码.放手后,木块由静止发生转动.
小结:作用在木块上的两个力要想互相平衡必须满足三个条件:(1)大小相等,(2)方向相反,(3)在同一直线上.
请同学们自己做一个实验研究二力平衡的条件.
[实验4]每个同学桌上有2个弹簧秤,一块塑料板,板上有几个洞.用两个弹簧秤拉这块塑料板,想一想怎样拉才能使塑料板保持静止不动?
让学生带着问题做实验:作用在塑料板上的两个力必须满足的条件是什么?才能让塑料板处于平衡状态。
学生进行实验,教师巡视、指导,用投影仪打出实验的投影片.
请一位同学归纳、总结一下要使塑料板保持静止(处于平衡状态),作用在塑料板上的两个力必须满足的条件是什么?
答:大小相等,方向相反,并且在同一直线上.
[板书3]作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡.
大量实验表明物体在二力作用下保持匀速直线运动的条件也是这两个力必须大小相等,方向相反,并且在同一直线上.
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教师:陶林
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请同学们用力的示意图把塑料板上受到的两个力画出来.
教师打出相应的投影片.(可用复合片)
问:根据同一直线上二力合成的知识,彼此平衡的两个力的合力是多少?
答:彼此平衡的两个力的合力为零.
[板书4]彼此平衡的两个力的合力为零.
力的平衡在日常生活中有许多实际应用,应会根据平衡状态,找出平衡力;根据物体受力情况,判断它是否处于平衡状态.
[板书5]3.二力平衡条件的应用
例1.(1)吊在空中重5牛的电灯(如图4),静止不动时,电线对它的拉力是多大?
(定)研究对象:电灯.
(析)受力分析:重力、拉力.
(判)运动状态:静止.
(找)两个力的关系:互相平衡.(大小相等,方向相反,在同一直线上.)
结论:拉力是5牛,方向竖直向上.
请同学们分析下面的事例.
(2)放在桌上的书.(重力、支持力)
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教师:陶林
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(3)匀速下落的跳伞运动员.(重力、阻力)
(4)平直马路上匀速行驶的汽车.(牵引力、阻力)
例2.汽车行驶时受到的牵引力为F,受到的阻力为F.
(1)当F>f时,汽车做什么样的运动?
(2)当F=f时,汽车做什么样的运动?
(3)当F<f时,汽车做什么样的运动?
研究对象:汽车.
受力分析:水平方向受牵引力F,阻力f.
两个力的关系:F>f,两个力不互相平衡,F合=F-f.
运动状态:不能处于平衡状态.
结论:汽车在F合作用下将做加速运动.
当F=f,F<f时汽车将做什么样的运动,请同学们分析.
例3.如图5所示,物重6牛,弹簧秤向上拉示数为4牛,水平地面给物体的支持力是多大?
答:支持力是2牛.
(四)课堂小结:让学生谈谈自己在这节课中的收获。
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(五)布置作业:课本第22页练习1-4
(六)教法说明
1.讲述物理规律的课,一般分四步进行:(1)观察现象提出问题;(2)通过实验研究问题;(3)分析、概括得出规律;(4)运用规律分析解决问题.
在教学中要重视科学、方法的教育,体现物理学是以实验为基础的科学.使学生懂得按照研究、解决科学问题的过程,来认识、处理问题会更有效.
2.教法上采用边提问,边实验,边讨论,边总结的方法,引导学生参与知识形成的全过程.在教学中结合一个个新问题的提出和解决,使学生领会提出问题的思路,解决问题的方法.通过有序地进行观察、分析的训练,培养学生的观察、实验能力,分析、概括能力.
3.对传统的二力平衡实验装置进行改进,使演示的现象更直观、鲜明,便于从实验现象导出结论.为使更多的学生能看清现象,可在实验装置后放一面与水平面成45度角的平面镜.
注:教材选用人教版八年下册义务教育教科书第八章第二节的内容。
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教师:陶林
第四篇:八年级物理二力平衡
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二力平衡 教案
武进区三河口中学
徐琴
朱岳兴
一、教学目标:
1、通过观察分析,知道什么是二力平衡。
2、通过实验探究,知道二力平衡条件及物体在平衡力作用下的运动状态.3、在探究实验中,培养学生的交流、合作团队精神。
二、教学用具:
小卡片、细线、滑轮两个、铁架台、钩码一盒、铅笔、橡皮泥、水杯两只、水、盐水、弹簧测力计、密度计.三、教学过程:
(一)、创设情境,引入新课
1、多媒体展示:扣人心弦的杂技表演。
2、演示实验:铅笔、小刀、和手指(三力平衡)。
师:为什么会这样呢,通过今天这节课的学习,相信大家就能找到答案了。
(二)、新课教学
看图分析:停泊在海面上的航天测量船、匀速上升的潜水艇、吊在天花板上的电灯、缓缓降落的神州飞船回收舱。师:a、这些物体各处于什么运动状态呢?
b、他们分别受到哪些力的作用呢?
学生回答:
师:物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态,我们就说物体处于平衡状态,使物体处于平衡状态的几个力称作平衡力。师:以上这些物体的受力情况有什么特征?
学生回答:
师:当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就称作二力平衡。
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[提出问题]:二力平衡需要什么条件呢?请大家大胆的猜想。[学生猜想]:
师:哪位同学猜想的正确呢,请同学们自己设计实验来探究验证。[实验探究一]:
学生实验:探究二力平衡的条件(提示:大小、方向、作用点是决定力作用效果的三个要素。探究二力平衡的条件,可以从这三个要素来考虑。)
学生选择器材,小组讨论,制定实验方案,分工合作完成实验,最后由学生报告实验结果。
1)、使用在小卡片的两个力方向相反、在一条直线上。当两个力的大小相等时,卡片_________;当两个力的大小不等时,卡片___________。(平衡/不平衡)
2)、使用在小卡片上的两个力大小相等、在一条直线上。当两个力方向相反时,卡片_________;当两个力方向相同时,卡片__________。(平衡/不平衡)
3)、使作用在小卡片上的两个力大小相等、方向相反。当两个力在一条直线上时,卡片__________;当两个力不在一条直线上时,卡片____________。(平衡/不平衡)
(学生分组实验,老师在实验过程中进行指导。)
[结论]:(学生归纳出)当作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上时,两个力才能平衡。即二力平衡的条件:同体、等值、反向、共线,满足条件的两个力叫做一对平衡力。[实验探究二]:(学生实验)
在弹簧测力计下方挂100g砝码,让弹簧测力计按下列要求运动,观察可能出现的现象,分析受力情况。
1)、在竖直方向保持静止;
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2)、在竖直方向匀速运动; 3)、从静止开始突然向上运动;
根据1)、2)两种现象,可得出什么结论。学生回答:
结论:当物体受到平衡力作用时,能保持静止或匀速直线运动状态。
根据实验3)的现象,可看出什么?(为下一节作铺垫)[应用]:学生举例二力平衡在生活中的应用:
学生回答:[书本(重力、支持力);电扇(重力、拉力);老师手中的粉笔(重力、静摩擦力)等等] [生活、物理、社会]:老师介绍重心与稳度(让学生了解杂技表演和不倒翁的现象)。[实验探究三]:
如何用一支铅笔和橡皮泥,区分两杯没有标签的水和盐水?动手试一试,并说明其中的道理。
(学生讨论、设计、动手制作并进行实验)教师引人密度计。
介绍密度计:
构造:玻璃管,一端装有小铅丸(使密度计可竖直在液体中)
原理:物体漂浮时
F浮=G物
(三)学生巩固练习:(四)学生总结:
(五)布置作业:小制作:制作潜水艇模型。
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第五篇:8.2二力平衡教案:人教版八年级下册物理
第二节
二力平衡
【教学目标】
知识:1、认识平衡力和平衡状态的概念。
2、会判断物体受到的力是否为平衡力。
3、会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。
能力:1、会判断物体受到的力是否为平衡力。
2、会探究二力平衡的条件,会实验、会归纳、会总结出结论。
3、会用二力平衡的知识分析解决实际问题。
情感:1、使学生通过实验现象的观察、分析,归纳、总结出二力平衡的条件。
2、培养学生观察实验、分析,归纳、总结的习惯和能力。
【教学重点】1、认识平衡力和平衡状态的概念。
2、探究二力平衡的条件。
3、用二力平衡的知识分析解决实际问题。
【教学难点】3、用二力平衡的知识分析解决实际问题。
【教学方法】自学法、实验探究法
【教
具】小车、长木板、定法轮、细线、钩码、托盘。
【教学过程与设计】
一、课前导学
1.一切物体在没有受到任何力的时候,总保持___________或_____________
2.如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,这个力叫做那两个力的____,作用在一个物体上同一条直线上的两个力,大小相等,方向相反,则这两个力的合力为____
3.地球上的物体由于受到地球的吸引,都受到____力的作用,它的方向是___________.4.平衡状态是指物体保持____________或__________________.物体处于平衡状态时,尽管受到力的作用,但是这几个力的作用效果_________,所以相当于不受力,处于平衡状态的物体受到的各个力的合力为_____.5.阅读课本48页最后几段,找出二力平衡的四个条件:_________、___________、_______________、______________.二、合作探究
1.做图8.2-2的实验探究二力平衡的条件?
归纳结论:作用在_____
上的两个力,如果大小
__,方向
__,并且在_
上,这两个力就彼此平衡。
2.经典例题
例1.一本书放在水平桌面上静止时,在下列各对力中属于平衡力的是()
A
书对桌面的压力和桌面对书的支持力
B
桌子受到的重力和地面对桌子的支持力
C
书受到的重力和书对桌面的压力
D
书受到的重力和桌面对书的支持力
思路引导:A:书对桌面的压力受力物体是______,桌面对书的支持力受力物体是______,这两个力不是作用在________上,所以它们不是平衡力;B:桌子受到的重力受力物体是_____,地面对桌子的支持力受力物体是______,这两个力大小_______,所以它们不是平衡力;C:书受到的重力受力物体是______,书对桌面的压力受力物体是_______,这两个力不是作用在同一个物体上,所以它们______平衡力;D书受到的重力受力物体是_____,桌面对书的支持力受力物体是_____,这两个力大小______,方向________,作用在__________上,所以它们_____平衡力.例2.如图所示,用F=20N的压力把重10N的物体压在墙上,物体保持静止,则与压力构成一对平衡力的力是_________________,其大小是_____N;与重力构成一对平衡力的力是_________________,其大小是______N
思路引导:根据题意,物体在水平方向上受到向右的压力,使墙受到一个压力,同时墙施加给物体一个向左的_________,同理,物体在竖直方向上受到重力的作用,但是由于物体静止,所以还受到一个向上的力,这个力是__________,根据平衡力的特点,大小是_______.3.画出下列物体所受到的平衡力。
(1)吊在天花板上静止的电灯。(2)匀速下落的跳伞运动员。(3)向左匀速行驶的汽车。
三、课堂检测
图11-50
1.如图11-50所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平桌面匀速向右运动,下列说法中正确的是()
A.物体所受拉力和重力是一对平衡力
B.物体所受重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
C.桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面对物体的支持力和物体受到的摩擦力是一对平衡
2.某同学静立在磅秤上,下列几对力中属于平衡力的是()
A.人的重力与磅砰对人的支承力
B.人对磅砰的压力与磅秤对人的支持力
C.磅秤的重力与磅秤对人的支承力
D.磅秤的重力与人的重力
3.起重机的起重臂下面挂有一个重力为5.0×104N的重物,下列关于钢丝绳受的拉力F的说法正确的是()
A.只有静止时,F=5.0×104N
B.匀速上升时,F>5.0×104N
C.匀速下降时,F<5.0×104N
D.重物静止或匀速运动时,F始终等于5.0×104N
5.下列物体中,正在受平衡力作用的是()
A.正从地面腾空而起的火箭
B.竖直向上抛出的石子
C.沿光滑斜坡下的小球
D.在水平直路上匀速行驶的汽车
6.一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力()
A.一定是平衡力
B.一定不是平衡力
C.可能是平衡力
D.无法判断
7.水平地面上重50N的物体大水平方向受5N的拉力作用时做匀速直线运动,则物体()
A.在水平方向受的阻力是50N
B.在竖直方向受的支持力为5N
C.在竖直方向受的压力为5N
D.在水平方向受的阻力为5N
8.某工地的起重机要吊装一个工件,该工件重1200N.当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时,起重机的钢绳受到的拉力为
N;当起重机以5m/s速度匀速吊着工件下降时,钢绳受到的拉力为
N,拉力的方向为
;当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做直线运动,工件受到的拉力为
.
9、在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个稍重一点的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是___________,这时木块在水平方向受到的力______(填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象产生,请你对该实验装置提出改进意见:_____________________
_。
(2)某同学认为:物体在平衡力的作用下,其机械能可能会增大。你认为他的观点是______的(填“正确”或“错误”)。
四、课堂小结。
五、作业:完成基础训练本节内容。