《二力平衡》教案
教学过程:
一、引入
方法1
:复习提问引入
牛顿一定律的内容是什么?
是不是只有不受力的物体才能保持静止、才能做匀速直线运动?请同学们举例说明。
方法2
:
现象引入,视频引入
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。
课堂演示:静止在桌面上的物体、匀速行驶的电动汽车
或录像片段:
在平直轨道上匀速行驶的火车、匀速步行的学生、静止在地面上的汽车
提出问题:上述物体保持静止状态和做匀速直线运动是否受到外力?
引导:物体受外力作用时,也可能会保持静止状态或做匀速直线运动。引出平衡态的概念,进行新课教学。这与牛顿一定律的内容矛盾吗?
引出平衡态的概念,进行新课教学。
二、新课教学
1.平衡状态
由上面学生举出的例子定义平衡状态。指出这时作用该物体上的几个力改变物体运动状态的效果互相平衡,或者说几个力互相平衡。物体受力平衡时最简单的情况是受两个力作用。
过渡:物体受力作用时满足什么条件才能保持平衡?
2.二力平衡条件
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。
3.二力平衡条件的应用
方法1:通过练习使学生掌握二力平衡条件的应用
请学生画出图9-3-2中物体受力的示意图,并分析物体是否受到平衡力,哪一对力是二力平衡。
1)
静止悬挂的电灯。
2)
静止在桌面上的茶杯。
3)
匀速运动的拖车。
方法2:对基础较好的学生,可由学生自己举例自己分析受力情况。
应用二力平衡的条件解决问题,首先要判断被研究的物体是不是处于静止或匀速直线运动状态,只有物体处于静止状态或匀速直线运动状态才可以应用这个条件。对于能够应用二力平衡条件的物体,要分析它受到几个力的作用,方向如何。如水平面上拖车做匀速直线运动时,竖直方向的二力平衡,水平方向的二力也平衡。在学生分析中要注意纠正学生认识上的简单化和片面性。
一、巩固练习
1.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.
2.起重机的钢丝绳吊着重物,比较在重物静止时,重物匀速上升时,重物匀速下降时钢丝绳对重物的拉力大小,则()
A.
重物匀速上升时,拉力最大
B.
重物静止时,拉力最大
C.
重物匀速下降时,拉力最大
D.
上述三种情况,拉力一样大
二、总结、扩展
让学生讨论课本“想想议议”中的问题,总结力和运动的关系,使学生进一步理解保持静止或匀速直线运动的条件。
对于基础比较好的同学,在总结运动和力的关系之后,可让学生分析一对平衡力与相互作用力的区别。
三、布置作业
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:将两端带有挂钩的细线按照自己的想法,将一端钩在带孔的硬纸板上,另一端跨过定滑轮用钩码来拉,进行实验,探究出两个力的大小和方向关系以及合力。
[画一画]平衡状态时,学生用刻度尺将两个力的作用点连接划线,观察两根细线和所画的线的位置关系,清晰同一直线的特点;
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、同一方向、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
环节五: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!