8.2二力平衡
教学目标
1、知识与技能
(1)
知道二力平衡的条件
(2)
知道二力平衡时物体的运动状态
2、过程与方法
(1)
通过实例了解认识二力的平衡
(2)
探究二力平衡的条件
3、情感、态度与价值观
通过活动和阅读感受科学就在身边
教学重点
知道二力平衡的条件,并能解释物理问题
教学难点
学生设计实验探究二力平衡条件
教学器材:
带滑轮的塑料板、细线、薄塑料板、钩码等
教学过程
(一)导入新课:
同学们让我们一起欣赏高空王子阿迪力师徒的精彩表演。
阿迪力的表演真是惊心动魄,你知道阿迪力为什么能在钢丝上行走自如吗?
今天我们就一起学习十二章第六节二力平衡。
(二)新课教学
一、
探究: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。大家想想:
1、我们生活中有不受力的物体吗?
2、你能举出静止或做匀速直线运动的例子吗?
学生举例。展示课件四幅图片。
受力物体为什么也能保持静止或匀速直线运动状态呢?他们虽然受到力,但这些力的作用效果互相抵消,相当于不受力。我们就说这几个力彼此平衡。
物理学中把静止状态或匀速直线运动状态叫做“平衡状态”。物体在平衡状态所受到的力叫平衡力。
使物体平衡的力可能有两个或多个,今天我们就学习最简单的二力平衡。板书二力平衡。
同学们请看三个生活中的实例:
思考:
1、它们是否处于平衡状态?
2、哪些因素影响了力的平衡?
3、两个力应该满足哪些条件,物体才能处于平衡状态?
学生讨论回答。教师适当引导。
为了验证猜想是否正确,我们要通过实验来探究。
这些因素都可能影响二力平衡,我们应该采用什么方法进行探究?控制变量法。
设计实验:
出示实验器材:带两个定滑轮的塑料板、铁架台、钩码、薄塑料板、细线
我们通过实验探究薄塑料板处于平衡状态,它受到的两个力应该满足哪些条件?
实验验证:两个力大小可能要相等。
引导学生讨论设计方案。
学生交流方案,进行引导补充。
实验方案:
在塑料板两端的挂钩上挂数量相同的钩码,观察现象。在塑料板两端的挂钩上挂数量不同的钩码,使塑料板受到的力大小不等,观察现象。
引导学生思考:
1、如何确定塑料板处于平衡状态?
平衡状态有两种,分别是“静止”和“匀速直线运动”。咱们选择哪一种状态来进行实验?
2、能否一次实验就得出实验结论?
为了避免实验偶然性,我们应该多次实验才能下结论。
学生实验,老师指导。
学生展示实验:做法及现象、结论。
在塑料板两端的挂钩上挂数量相同的钩码,此时塑料板静止,处于平衡状态。
在塑料板两端的挂钩上挂数量不同的钩码,塑料板向钩码多的一端加速运动。
结论:要使两个力相互平衡,两个力必须大小相等。
实验验证:可能两个力方向要相反,作用在同一直线上。
我们已经通过探究知道二力平衡时,大小必须相等。在方向上两个力应该满足什么关系?请你设计实验分别验证两个力要想平衡,方向是否一定要相反?是否一定要作用在同一直线上?
学生实验,教师指导。让同学展示实验。
实验1:在塑料板两端的挂钩上挂数量相同的钩码,方向相反,观察现象。将线移到一端,使塑料板受到两力方向相同。观察现象。
结论:要使两个力相互平衡,两个力必须方向相反。
实验2、在塑料板两端的挂钩上挂数量相同的钩码,转动塑料板,使塑料板受的力不在同一直线上。松手后观察现象。
结论:要使两个力相互平衡,两个力必须作用在同一直线上。
实验验证:可能两个力要作用在同一个物体上(作用点)
如果两个力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,就一定能平衡吗?如果作用在两个物体上呢?
怎么能把一个物体变两个?
用剪刀把处于平衡的塑料板剪成两半,观察现象。
结论:要使两个力相互平衡,两个力必须作用在同一物体上。
总结结论:
二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,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。(四个条件,缺一不可)
交流评价:薄塑料板受几个力?为什么用薄塑料板作为研究物体?
二:二力平衡的应用
1.介绍生活中的二力平衡。
2、回应课前引入实验:阿迪力表演时手中的长杆起到什么作用?
3.根据物体的状态判断物体的受力情况
如果物体处于平衡状态那么受平衡力。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。
4.根据物体的受力情况判断物体的运动状态
物体不受力或受平衡力,保持静止状态或匀速直线运动状态。
物体受力不平衡,运动状态发生改变。
三、小结:
谈谈你的收获。学生交流。
四、学以致用
五、拓展延伸:
对比两套实验装置,你能不能从多个角度对两套装置进行评价?