《第二节 力的平衡》教案
教学目标
1.理解合力、分力的概念;通过实验探究同一条直线上二力的合成情况。
2.会计算同一直线上两个力的合成。
3.知道什么是二力平衡及二力平衡的条件。
4.知道物体在平衡力作用下将保持匀速直线运动状态或静止状态。
5.能判断物体是否处于平衡状态,并能分析哪两个力是一对平衡力。
教学重点
认识二力平衡的条件,了解物体运动状态变化的原因。
教学难点
实验探究二力平衡条件并认识到平衡力与相互作用力的区别。
课时安排
2课时
课前准备
课件
教学过程
第1课时 合力
一、导入新课
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。但是静止或保持匀速直线运动的物体并非都不受力。而有受力的物体,运动状态也可以改变。物体在受到力的作用时,为什么有些可以保持静止或匀速直线运动?有些却不能?这些力和物体的运动状态之间有什么联系呢?
这节课,我们就一起来研究学习《第二节 力的平衡》。(板书课题)
二、自学互研
自主阅读教材P29内容,完成下列问题:
1.合力:如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果__相同__,这个力就叫做那几个力的合力。
分力:组成合力的每一个力叫分力。
2.(1)同一直线上方向相同的两个力的合成:同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小__之和__,方向跟这两个力的方向__相同__,表达式__F=F1+F2__。
(2)同一直线上方向相反的两个力的合成:同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之__差__,方向跟__较大__的那个力的方向相同,表达式__F=F1-F2__。
三、合作探究
学生小组合作进行实验探究“同一直线上二力的合成”。
1.教师指导学生设计实验方案并将实验数据记录表格。(方案见教材图8-2-4探究二力合成
)
2.小组内部合作按教材P29页实验探究进行实验,并将实验数据记录在所制表中:
F1/N
F2/N
F3/N
F1与F2同向
大小:1
大小:0.5
大小:1.5
方向:向右
方向:向右
方向:向右
F1与F2反向
大小:2
大小:0.5
大小:1.5
方向:向右
方向:向左
方向:向右
各小组长将各知识模块中不能解决的问题展示到黑板上,寻求小组间合作探究,共同解决。
对照学习目标思考:
1.今天我学到了什么知识?
2.我还存在的疑惑是什么?
3.分析上表实验数据,可以得出什么结论?
答:(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同,即F=F1+F2。
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=F1-F2。
四、交流展示
1.如图所示,重为3
N的脐橙,从树上落下的过程中,受到重力和空气阻力的作用。关于脐橙所受合力的大小和方向,以下说法正确的是( D )
A.大于3
N,方向向上 B.小于3
N,方向向上
C.大于3
N,方向向下
D.小于3
N,方向向下
2.请同学们列举生活中的实例说明一个人用力作用产生的效果与两个人共同用力作用产生的效果相同。
答:(1)两个小孩共同努力可以提起一桶水,一个大人就可以把水提起来;
(2)一个人拉一辆车拉不动,再有一个人在后边推就可以把车推动,如果一个力气大的人一个人就可以拉动;
(3)一个人扛起一根木头比较费劲,如果两个人一起扛,则可以比较轻松的扛起来,但效果是相同的。
五、板书设计
第1课时
合力
1.合力
2.分力
六、教后反思
第2课时 力的平衡
一、导入新课
播放下列图片:静止在桌面上的苹果,做匀速直线运动的汽车、降落伞匀速下降、静止吊在天花板上的电灯等。请同学们分析这些物体处于什么状态?受哪些力的作用?
老师和学生一起逐一分析,并作出受力示意图。
教师引导学生继续分析:牛顿第一定律告诉我们,物体不受力时将保持静止状态或匀速直线运动状态,但以上物体受力了,运动状态仍然保持不变,即能保持静止状态或匀速直线运动状态,这又是怎么回事呢?
这节课,我们就一起来研究学习《第2课时 力的平衡》。(板书课题)
二、自学互研
(一)平衡力和平衡状态
自主阅读教材P30内容,完成1-3题:
1.举例说明什么是平衡状态。
答:处于静止或匀速直线运动状态的物体。
2.什么是力的平衡?列举一两个生活中物体处于平衡状态下的实例。
答:物体受到几个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡或物体处于平衡状态。二力平衡是最简单的平衡状态,放在课桌上的物理课本,吊在天花板上的电风扇等都处于平衡状态。
3.平衡力的作用效果如何?请指出图8-2-5中各物体的受力情况。
答:平衡力使物体处于静止或匀速直线运动;图(a)(b)处于静止,受平衡力,图(c)(d)匀速直线运动,受平衡力。
(二)二力平衡的条件
自主阅读教材P31内容,完成4-5题:
4.各小组分工合作,完成教材P31的实验:探究二力平衡时两个力的大小、方向、作用点有什么关系?
【实验器材】
桌面水平光滑的小桌、小车、质量相等的砝码若干、绳子、小盘、两个定滑轮。
知识链接:
相互作用力与平衡力的区别:
二者不同点:一对平衡力作用在同一物体上(两力的受力物体相同),而一对相互作用力作用在两个不同的物体上(两力的受力物体不相同)。
二者相同点:二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
各小组长将各知识模块中不能解决的问题展示到黑板上,寻求小组间合作探究,共同解决。
对照学习目标思考:
1.今天我学到了什么知识?
2.我还存在的疑惑是什么?
【实验步骤】
(1)按如图所示装置组装实验。
(2)向两端小盘里加砝码,先往右盘中加砝码,再向左盘中加砝码,直至小车静止时,观察两盘中的砝码数是否相等。
(3)当小车静止时,保持两盘砝码个数相等,用手把小车扭转一个角度,松手后,观察小车的运动情况。
【实验结论】
根据实验现象,分析得出结论:
作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,则这两个力彼此平衡。
【实验反思】
为什么选择光滑的水平桌面?如何改进实验?
答:减小摩擦阻力对实验的影响,改进实验的方法:可把小车换成纸片。
5.滑冰运动员在水平冰面上滑行,她对地面的压力和地面对她的支持力是一对__相互作用力__,她所受的重力和地面对她的支持力是一对__平衡力__(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
三、合作探究
各小组将本组第4题的讨论结果在班内进行交流。
四、交流展示
1.下列说法中正确的是( D )
A.物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,一定只受两个力作用
B.物体如果受外力作用,不可能处于匀速直线运动状态或静止状态
C.两个力作用在同一条直线上,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
2.如图所示,弹簧所受重力不计,上端固定在天花板上,下端悬挂一个小球处于静止状态,下列各对力中属于平衡力的是( C )
A.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力
B.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
C.弹簧对球的拉力和球受到的重力
D.球对弹簧的拉力和球受到的重力
五、板书设计
第2课时 力的平衡
1.平衡力和平衡状态
2.二力平衡的条件
六、教后反思