探究二力平衡的条件 教案
1教学目标
知识与技能:
知道物体的平衡状态;知道力的平衡的概念。理解二力平衡条件。会用二力平衡条件解决简单问题。
过程与方法:
经历探究二力平衡条件的过程,感受实验、归纳的科学方法。
情感、态度价值观:
通过利用二力平衡条件解释实际问题的过程,感悟生活中处处有物理,激发用所学知识解释生活现象的兴趣。
2学情分析
《二力平衡》这节的内容涉及到最简单的受力分析和最基本的运动状态分析,它也是将来高中学习多力平衡的基础,因此它是初中物理的学习重点之一。21世纪教育网版权所有
学习本节内容需要机械运动、物体运动状态的改变、力、力的作用效果等知识为基础,进一步学习物体处于平衡状态时的受力情况。21教育网
从已有知识出发,组织学生对运动按状态是否改变进行分类,引入物体的平衡状态;通过学生实验、演示实验,观察、讨论、交流、归纳得出二力平衡条件。【来源:21·世纪·教育·网】
利用二力平衡条件,通过活动“悬挂法测重心”,加深对二力平衡条件的理解,提高学生应用知识解决实际问题的能力。21·世纪*教育网
3重点难点
重点:
二力平衡条件。
难点:
探究匀速直线运动二力平衡条件。
4教学过程
教学活动
活动1【导入】情景引入
首先复习力的作用效果,知道力能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变,而运动状态则包括运动快慢与运动方向。再复习重力,知道在地球上或地球表面附近的物体都会受到地球对其吸引力,即受到重力的作用,重力的方向竖直向下。展示一张小球下落的图片提出问题:小球的运动状态是否发生变化?是什么导致了小球运动状态的变化?并画出小球受力的力的示意图。进一步提问,同一小球放在水平桌面上,此时小球处于什么状态?为什么它的运动状态没有发生改变呢?使学生分析放在桌上的小球的受力情况,这两个力各自对小球都会让小球的运动状态发生变化,可小球最终运动状态是否发生变化呢?为什么?藉此学生发现这两个力对小球的作用效果相互抵消了。在语文中对立的各方面力量能相等或相抵就称为平衡,在刚才的情景中,重力与支持力的作用效果能够相抵,因此这个小球在两个力的作用下平衡,这就是本节课要学习的内容——二力平衡。21cnjy.com
活动2【讲授】物体的平衡状态
进一步提问如果两个力的作用效果能够相互抵消,物体除了静止这一运动状态外还有其他的运动状态吗?引导学生从力能改变物体运动状态的方面思考,得到要是两个力的作用效果相抵,物体的运动方向和运动快慢都讲不变,进而使学生得到当物体受到两个力且这两个力的作用效果相抵时,物体也可能做匀速直线运动,因此做匀速直线运动的物体也是平衡的,得到物体的两个平衡状态——静止或匀速直线运动。与此同时说明物体受到的这两个力是一对平衡力。21·cn·jy·com
活动3【活动】猜测二力平衡条件
通过对悬挂着的小灯、平衡木上静止的运动员以及匀速行驶的卡车的受力分析猜测二力平衡的条件。(预估学生较易猜出两个粒大小相等、方向相反两个结论)www.21-cn-jy.com
活动4【活动】“探究二力平衡条件”实验:
(1)演示实验:(静止状态)①一块硬纸板两端装有绳圈跨于两个铁架台之间,细绳与铁架台接触部分装有夹子(尽可能保证同时释放),在绳圈上挂上相同或不同数量的钩码,观察印制板的运动情况,验证二力平衡条件中的两个,即等大与反向。②调整两铁夹的位置(使得力的作用线不在一直线上),悬挂相同数量的钩码,同时松开夹子,观察硬纸板的运动情况(会观察到硬纸板会旋转,直至两个力的作用线在一直线为止),引导学生得到二力平衡的第三个条件——共线。③将已经静止的硬纸板剪开,观察硬纸板的运动情况,提出问题:为什么两个力已经等大、反向、共线了,剪开硬纸板,硬纸板就不能平衡了呢?引导学生得到二力平衡的第四个条件——同体。得到当物体静止时二力平衡的条件。(2)学生实验:(匀速直线运动状态)(活动卡P55的学生实验)①手提弹簧测力计,在其下端通过细线挂一重物,当重物静止时,观察悬挂重物的细线,它为什么是竖直的?为什么可以用测力计测量重物受到的重力?记下此时弹簧测力计的示数(即数值上等于重物受到的重力)②突然上提弹簧测力计时,弹簧测力计的示数怎样变化?突然下移弹簧测力计时,弹簧测力计示数怎样变化?③手提弹簧测力计,尽可能使重物缓缓上升(或下降)(即近似匀速直线运动),弹簧测力计的示数为多大?示数是否在变化?当物体做匀速直线运动时二力平衡的条件。由此得到平衡状态下二力平衡的条件是同体、等大、反向、共线。根据二力平衡的条件判断实际情景中哪些力是一对平衡力,并在已知一对平衡力中其中一个力的大小情况下会计算另一个力的大小。试着利用二力平衡的知识解释悬挂法寻找物体中心的原理。进行相关巩固练习。2·1·c·n·j·y
活动5【练习】小结与练习