探究二力平衡的条件 教案 (13)
图片预览
文档简介
探究二力平衡的条件 教案
1教学目标
知识与技能:
(1)、理解二力平衡的条件
(2)、理解物体在平衡力的作用下,会有哪些运动状态
(3)、能运用二力平衡的知识解决生产和生活中遇到的实际问题
过程与方法
(5)、通过实验探究,学生自己得出二力平衡的条件。
(6)、通过实验、观察、讨论等学习活动,感性认识物体受平衡力作用时运动状态的情况。
情感态度与价值观
(7)在逐步深入探究运动和力的关系的过程,激发学生的好奇心和求知欲,培养学生的探索精神。
2学情分析
学生此前已学习了牛顿第一定律和惯性现象,并且对滑轮、重力、力的大小、方向都很熟悉,对控制变量法的运用也比较熟练,这节课在教学方法上采取通过组织学生讨论、提问,再让学生进行探索实验,最后引导学生归纳、总结得出结论。从而让学生亲历整个知识的探究过程,从而不仅可以让学生深刻理解二力平衡的条件,而且能很好地培养学生的实验设计能力、观察能力以及分析概括能力。
3重点难点
经历科学探究过程,归纳杠杆平衡条件。
4教学过程
新设计
教学环节和教学内容
教师活动
学生
活动
设计意图
导入新课
围绕“力可以改变物体的运动状态”这个核心,复习 “物体不受力时,运动状态一定不变”,并引出:“物体受力时,运动状态将会如何改变”的疑问?
板书:物体受力时怎样运动
思考、回答
通过复习“不受力”引出“受力”的思考,环环相扣、步步深入,既符合认知规律,又能激发学生的学习兴趣和求知欲。
认识
平衡力
〔学生举例〕生活中,物体受力时,运动状态发生改变的事例。
〔教师设问〕:
讲台上的粉笔盒是否受力?
它的运动状态是否发生改变?
它为什么受力后,仍能保持状态?
教师分析后,要求学生画出P54页三幅图中物体受到的力。
〔教师引导学生分析〕:物体受力,运动状态仍能保持不变,是因为物体受到的两个力的效果相互抵消的缘故。从而引出平衡力的概念。
板书:一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或做匀速直线运动,我们就说,这两个力互相平衡或二力平衡。
学生举例、思考、回答、画图,并分析总结。
故意引导学生举物体受非平衡力的事例,再由教师举课室内物体受平衡力的事例,特意造成强烈的认知不同,激发学生的求知欲和学习兴趣。通过学生画图、分析,帮助学生理解“平衡力的概念”,同时又为探究二力平衡的条件打下坚实的基础。
二力平衡条件的猜想和设计实验
〔教师设问〕:怎样的两个力作用在物体上,力的作用效果才可以相互抵消,物体的运动状态才不会发生改变?
结合刚才画出的力的示意图〔学生猜想〕:
教师提供实验器材,结合“活动1”引导学生设计实验:
如何让小车在水平方向上受到两个力,如何改变力的大小相等;如何改变力的方向;
学生思考分析回答设计实验
把“探究问题”抛给学生,引导学生思考、分析,提出自己的猜想,并结合实际设计出可行性的实验方案,由此提高学生分析问题、解决问题的能力;提高学生的学习兴趣;加深学生对知识、结论的理解。
实验探究过程
〔学生实验〕
1、按要求挂上钩码,观察小车的运动状态是继续保持静止状态,还是运动?完成下表
2、按要求挂上钩码,观察小车的运动状态是继续保持静止状态,还是运动?完成下表
教师引导学生总结:
两边挂的钩码相同时,小车的运动状态不变。两边钩码个数不同时,小车向力大(钩码多)的方向移动,所以我认为两个力的大小应相同。同时,还必须满足力的方向相反,小车静止时受到的两个力的方向是相反的,这样两个力才可以相互抵消。
板书:力的大小应相同、方向相反
〔教师引导〕:现在同学们把小车两端各挂上两个钩码后,把小车旋过一定的角度,放手,观察小车是静止还是转回原来位置?
〔学生实验〕:
〔引导学生总结〕:小车会旋转,不是力的大小不同,也不是方向没有相反,是因为力没有作用在同一直线上。当小车转回原来位置时,力又作用在同一直线上了,所以在这位置上静止。由此必须满足作用在统一直线上。
板书:两个力必须作用在同一直线上
〔教师演示实验〕:将细线连起来的两辆小车,再在两边各挂上2个钩码后,我将中间的细线剪断,观察小车的运动情况。
〔学生观察、总结〕:剪断细线后,两辆小车将分别运动,因为两个力作用在不同的物体上。由此说明,平衡力还必须满足作用在同一物体上。
板书:两个力必须作用在同一直线上
学生动手实验、分析、总结、发言
有趣的实验引起学生的学习兴趣和探究欲望,培养了学生的动手能力和团队合作能力。将操作简单、现象直观的“力的大小相等、方向相反”交由学生实验,“作用在同一直线上”由老师引导实验,“作用在同一物体上”由老师演示实验,既培养了学生的探究能力,又解决学生实验的不可控性,很好地提高实验的实效性。同时通过学生总结,培养了学生分析、归纳、总结的能力。
实验结论
〔学生总结〕
板书:
学生归纳、总结
培养学生归纳、总结的能力,加深他们对二力平衡条件的理解。
物体受平衡力时的运动状态
同时满足这 满足以上四个条件的两个力是一对平衡力,对物体产生的效果可以相互抵消,所以物体的运动状态不会改变:
原来静止的 原来静止的,会继续保持静止;
原来运动的 原来运动的 以原来速度做匀速直线运动。也就是说,在平衡力的作用下,物体会保持静止状态或做匀速直线运动。
板书:静止状态 匀速直线运动
学生思考
再次由“力可以改变物体的运动状态”为突破口,让学生更易理解平衡力下物体的运动状态。
知识巩固
完成课本55页活动2,下列物体那些可以处于静止状态?哪些不能?为什么?
学生完成后,提问的形式检查学生的掌握程度,要求详细说理。
学生分析、回答
及时对刚学的知识进行巩固,有利于加深学生对新知识的理解;利于教师了解学生对新知识的掌握情况;利于提高学生运用新知识解决实际问题的能力。
课堂小结
教师引导学生对这节内容进行总结:
板书:
同时 在科学探究中或分析问题中,我们更多的是逆推,如果物体受力后,仍然保持静止状态或做匀速直线运动,我们可以把它受到的力看作平衡力,即满足四个平衡条件。例如:以前我们在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,我们是用弹簧测力记匀速拉动木块在木板或毛巾面上移动,为什么要匀速拉动,同学们现在明白没?
生:匀速拉动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,满足大小相同,知道拉力就相当于间接知道了摩擦力。
学生分析、回答
培养学生归纳、总结的能力,加深他们对二力平衡条件的理解。通过回忆探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,我们是用弹簧测力记匀速直线拉动木块的目的是:确保拉力=摩擦力,从而间接知道摩擦力的大小。帮助学生掌握逆推理的方法,为物体的受力分析以及学习浮力和功打好坚实的理论基础。
课堂练习:
通过课堂练习的第三题、第四题,给学生分析清楚“平衡力”和“相互作用力”的最大区别就是:作用在同一物体上。
五、课堂练习
1、画出下列物体A受到力的示意图。
2、二力平衡的条件是作用在 物体上的两个力,大小 ,方向 ,作用在 。物体在平衡力的作用下,力的作用效果相互抵消,所以运动状态 ,(改变,不改变) 原来静止的物体,会保持 ,原来运动的物体,将以原来的速度做 。
3、一杯水放在水平桌面上处于静止状态,下列各力中属于平衡力的是( )
A、桌子受到的重力和杯子对桌子的压力
B、桌子受到的重力和桌子对杯子的支持力C、杯子受到的重力和杯子对桌面的压力
D、杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力4、升旗仪式国旗匀速上升时,下列哪一对力属于平衡力( )
A、旗受到的重力和绳子对旗的拉力 B、旗对绳子的拉力和绳子对旗的拉力
C、旗受到的重力和旗对地球的引力 D、旗对绳子的拉力和旗受到的重力
5、小明在超市购物,用10N的水平向右的力推动着小车在水平地面上匀速直线运动,小车受到的阻力是 N,方向 。
6、重为50N的物体静止在水平地面上,现在用6N的拉力在水平的地面做匀速直线运动,这时受到的摩擦力是 N,支持力是 N
7、某工人用300N的力推一木箱,不动,木箱受到的摩擦力 300N(填“大于”“等于”“小于”)若改用400N的力还是没有推动,则摩擦力是 N
8、运货电梯里有20000N的重物,静止时,电梯对重物的支持力是 N
若电梯以2m/s的速度匀速上升时,电梯对重物的支持力是 20000N(填“大于”“等于”“小于”),
若电梯以4m/s的速度匀速上升时,电梯对重物的支持力是 20000N(填“大于”“等于”“小于”),
若电梯以4m/s的速度匀速下降时,电梯对重物的支持力是 20000N(填“大于”“等于”“小于”)
9、下列物体中受到平衡力的是( )
A、做匀速圆周运动的小球
B、在平直的高速路上行使的小车
C、在盘山公路上匀速爬坡的卡车 D、匀速行使在平直轨道上的列车
学生练习
通过及时的课堂练习,帮助学生巩固所学知识、提高学生运用知识解决实际问题的能力。很好地体现了“生活——物理——生活”的理念。同时,通过一些例题的讲解帮助学生区分相互作用力和平衡力的区别。
课后练习
完成“自我评价与作页”
帮助学生巩固新知识
4.1.2教学活动
1教学目标
知识与技能:
(1)、理解二力平衡的条件
(2)、理解物体在平衡力的作用下,会有哪些运动状态
(3)、能运用二力平衡的知识解决生产和生活中遇到的实际问题
过程与方法
(5)、通过实验探究,学生自己得出二力平衡的条件。
(6)、通过实验、观察、讨论等学习活动,感性认识物体受平衡力作用时运动状态的情况。
情感态度与价值观
(7)在逐步深入探究运动和力的关系的过程,激发学生的好奇心和求知欲,培养学生的探索精神。
2学情分析
学生此前已学习了牛顿第一定律和惯性现象,并且对滑轮、重力、力的大小、方向都很熟悉,对控制变量法的运用也比较熟练,这节课在教学方法上采取通过组织学生讨论、提问,再让学生进行探索实验,最后引导学生归纳、总结得出结论。从而让学生亲历整个知识的探究过程,从而不仅可以让学生深刻理解二力平衡的条件,而且能很好地培养学生的实验设计能力、观察能力以及分析概括能力。
3重点难点
经历科学探究过程,归纳杠杆平衡条件。
4教学过程
新设计
教学环节和教学内容
教师活动
学生
活动
设计意图
导入新课
围绕“力可以改变物体的运动状态”这个核心,复习 “物体不受力时,运动状态一定不变”,并引出:“物体受力时,运动状态将会如何改变”的疑问?
板书:物体受力时怎样运动
思考、回答
通过复习“不受力”引出“受力”的思考,环环相扣、步步深入,既符合认知规律,又能激发学生的学习兴趣和求知欲。
认识
平衡力
〔学生举例〕生活中,物体受力时,运动状态发生改变的事例。
〔教师设问〕:
讲台上的粉笔盒是否受力?
它的运动状态是否发生改变?
它为什么受力后,仍能保持状态?
教师分析后,要求学生画出P54页三幅图中物体受到的力。
〔教师引导学生分析〕:物体受力,运动状态仍能保持不变,是因为物体受到的两个力的效果相互抵消的缘故。从而引出平衡力的概念。
板书:一个物体在两个力的作用下,保持静止状态或做匀速直线运动,我们就说,这两个力互相平衡或二力平衡。
学生举例、思考、回答、画图,并分析总结。
故意引导学生举物体受非平衡力的事例,再由教师举课室内物体受平衡力的事例,特意造成强烈的认知不同,激发学生的求知欲和学习兴趣。通过学生画图、分析,帮助学生理解“平衡力的概念”,同时又为探究二力平衡的条件打下坚实的基础。
二力平衡条件的猜想和设计实验
〔教师设问〕:怎样的两个力作用在物体上,力的作用效果才可以相互抵消,物体的运动状态才不会发生改变?
结合刚才画出的力的示意图〔学生猜想〕:
教师提供实验器材,结合“活动1”引导学生设计实验:
如何让小车在水平方向上受到两个力,如何改变力的大小相等;如何改变力的方向;
学生思考分析回答设计实验
把“探究问题”抛给学生,引导学生思考、分析,提出自己的猜想,并结合实际设计出可行性的实验方案,由此提高学生分析问题、解决问题的能力;提高学生的学习兴趣;加深学生对知识、结论的理解。
实验探究过程
〔学生实验〕
1、按要求挂上钩码,观察小车的运动状态是继续保持静止状态,还是运动?完成下表
2、按要求挂上钩码,观察小车的运动状态是继续保持静止状态,还是运动?完成下表
教师引导学生总结:
两边挂的钩码相同时,小车的运动状态不变。两边钩码个数不同时,小车向力大(钩码多)的方向移动,所以我认为两个力的大小应相同。同时,还必须满足力的方向相反,小车静止时受到的两个力的方向是相反的,这样两个力才可以相互抵消。
板书:力的大小应相同、方向相反
〔教师引导〕:现在同学们把小车两端各挂上两个钩码后,把小车旋过一定的角度,放手,观察小车是静止还是转回原来位置?
〔学生实验〕:
〔引导学生总结〕:小车会旋转,不是力的大小不同,也不是方向没有相反,是因为力没有作用在同一直线上。当小车转回原来位置时,力又作用在同一直线上了,所以在这位置上静止。由此必须满足作用在统一直线上。
板书:两个力必须作用在同一直线上
〔教师演示实验〕:将细线连起来的两辆小车,再在两边各挂上2个钩码后,我将中间的细线剪断,观察小车的运动情况。
〔学生观察、总结〕:剪断细线后,两辆小车将分别运动,因为两个力作用在不同的物体上。由此说明,平衡力还必须满足作用在同一物体上。
板书:两个力必须作用在同一直线上
学生动手实验、分析、总结、发言
有趣的实验引起学生的学习兴趣和探究欲望,培养了学生的动手能力和团队合作能力。将操作简单、现象直观的“力的大小相等、方向相反”交由学生实验,“作用在同一直线上”由老师引导实验,“作用在同一物体上”由老师演示实验,既培养了学生的探究能力,又解决学生实验的不可控性,很好地提高实验的实效性。同时通过学生总结,培养了学生分析、归纳、总结的能力。
实验结论
〔学生总结〕
板书:
学生归纳、总结
培养学生归纳、总结的能力,加深他们对二力平衡条件的理解。
物体受平衡力时的运动状态
同时满足这 满足以上四个条件的两个力是一对平衡力,对物体产生的效果可以相互抵消,所以物体的运动状态不会改变:
原来静止的 原来静止的,会继续保持静止;
原来运动的 原来运动的 以原来速度做匀速直线运动。也就是说,在平衡力的作用下,物体会保持静止状态或做匀速直线运动。
板书:静止状态 匀速直线运动
学生思考
再次由“力可以改变物体的运动状态”为突破口,让学生更易理解平衡力下物体的运动状态。
知识巩固
完成课本55页活动2,下列物体那些可以处于静止状态?哪些不能?为什么?
学生完成后,提问的形式检查学生的掌握程度,要求详细说理。
学生分析、回答
及时对刚学的知识进行巩固,有利于加深学生对新知识的理解;利于教师了解学生对新知识的掌握情况;利于提高学生运用新知识解决实际问题的能力。
课堂小结
教师引导学生对这节内容进行总结:
板书:
同时 在科学探究中或分析问题中,我们更多的是逆推,如果物体受力后,仍然保持静止状态或做匀速直线运动,我们可以把它受到的力看作平衡力,即满足四个平衡条件。例如:以前我们在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,我们是用弹簧测力记匀速拉动木块在木板或毛巾面上移动,为什么要匀速拉动,同学们现在明白没?
生:匀速拉动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,满足大小相同,知道拉力就相当于间接知道了摩擦力。
学生分析、回答
培养学生归纳、总结的能力,加深他们对二力平衡条件的理解。通过回忆探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,我们是用弹簧测力记匀速直线拉动木块的目的是:确保拉力=摩擦力,从而间接知道摩擦力的大小。帮助学生掌握逆推理的方法,为物体的受力分析以及学习浮力和功打好坚实的理论基础。
课堂练习:
通过课堂练习的第三题、第四题,给学生分析清楚“平衡力”和“相互作用力”的最大区别就是:作用在同一物体上。
五、课堂练习
1、画出下列物体A受到力的示意图。
2、二力平衡的条件是作用在 物体上的两个力,大小 ,方向 ,作用在 。物体在平衡力的作用下,力的作用效果相互抵消,所以运动状态 ,(改变,不改变) 原来静止的物体,会保持 ,原来运动的物体,将以原来的速度做 。
3、一杯水放在水平桌面上处于静止状态,下列各力中属于平衡力的是( )
A、桌子受到的重力和杯子对桌子的压力
B、桌子受到的重力和桌子对杯子的支持力C、杯子受到的重力和杯子对桌面的压力
D、杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力4、升旗仪式国旗匀速上升时,下列哪一对力属于平衡力( )
A、旗受到的重力和绳子对旗的拉力 B、旗对绳子的拉力和绳子对旗的拉力
C、旗受到的重力和旗对地球的引力 D、旗对绳子的拉力和旗受到的重力
5、小明在超市购物,用10N的水平向右的力推动着小车在水平地面上匀速直线运动,小车受到的阻力是 N,方向 。
6、重为50N的物体静止在水平地面上,现在用6N的拉力在水平的地面做匀速直线运动,这时受到的摩擦力是 N,支持力是 N
7、某工人用300N的力推一木箱,不动,木箱受到的摩擦力 300N(填“大于”“等于”“小于”)若改用400N的力还是没有推动,则摩擦力是 N
8、运货电梯里有20000N的重物,静止时,电梯对重物的支持力是 N
若电梯以2m/s的速度匀速上升时,电梯对重物的支持力是 20000N(填“大于”“等于”“小于”),
若电梯以4m/s的速度匀速上升时,电梯对重物的支持力是 20000N(填“大于”“等于”“小于”),
若电梯以4m/s的速度匀速下降时,电梯对重物的支持力是 20000N(填“大于”“等于”“小于”)
9、下列物体中受到平衡力的是( )
A、做匀速圆周运动的小球
B、在平直的高速路上行使的小车
C、在盘山公路上匀速爬坡的卡车 D、匀速行使在平直轨道上的列车
学生练习
通过及时的课堂练习,帮助学生巩固所学知识、提高学生运用知识解决实际问题的能力。很好地体现了“生活——物理——生活”的理念。同时,通过一些例题的讲解帮助学生区分相互作用力和平衡力的区别。
课后练习
完成“自我评价与作页”
帮助学生巩固新知识
4.1.2教学活动