《二力平衡》教学设计
1、教材分析
本节课内容为苏科版物理八年级下册第九章《力与运动》第1节二力平衡
本节内容由二力平衡的概念、探究二力平衡的条件和它的应用三部分组成。首先通过学生参与画力的示意图,分析教材上的四个实例,引导学生自学物体处于静止或匀速直线运动状态时为平衡状态,受到的力为平衡力,二力平衡的概念.由三个图片引导学生猜想二力平衡的条件是什么,再通过学生的自主实验探究二力平衡时力的三要素应满足的条件,最后通过练习掌握如何运用二力平衡条件分析问题、解决问题。教材思路编排符合初中学生从实践到理论再到实践的认知规律,其中通过实验,在学生观察、分析、综合、归纳和演绎的过程中,有效地获取知识、发展能力,并促进科学世界观和方法论的形成,充分体现了物理学以观察和实验为基础的学科特点。
2、学情分析
八年级的学生,对新生事物有强烈的好奇心和求知欲,善于观察,热衷于动手实验。前面学生已经学习了力的相关概念,为本节课的学习做了知识铺垫;他们也经历了一些简单的探究活动,具备一定的实验操作能力和合作的意识。
3、教学目的:
1.知识与技能:
(1)
通过观察和分析,知道什么是二力平衡状态。会画二力平衡时的受力示意图。
(2)
通过实验探究,总结得出二力平衡的条件。
(3)
了解二力平衡条件在日常生产和生活中的应用。
2.过程与方法:
通过研究二力平衡条件的实验,培养学生观察和实验能力;通过对二力平衡条件的应用,培养学生分析问题、解决问题的能力。
3.情感态度与价值观:
通过观察生活中的平衡现象。初步领略自然现象中的美妙与和谐,培养对科学的热爱和对我们生存的空间探索的欲望。
4、教材的重点和难点
1.教学重点及其教学策略:
重点:探究二力平衡的条件
教学策略:通过猜想假设、实验探索、观察思考和实例分析得出二力平衡的条件。
2.教学难点及其教学策略:
难点:理解二力平衡的条件
5、教学方法
创设物理情境,激发求知欲,在教师指导下,学生对实验进行观察、思考,最终由学生总结结论、掌握解决问题的方法。通过探究实验,充分发挥实验的直观作用,以激发学生的学习兴趣,培养创造力。在实验中,指导学生学会“实验探索—思考深入—归纳总结”的实验探究问题的方法,符合学生的认知规律。充分体现“教师主导,学生主体”的教学原则。
三、教学程序
1、创设情景,引入新课:
首先设问:班上有谁可以将一支铅笔,尖头朝下,竖立在手指上?
学生纷纷动手尝试,无一成功。
教师:我可以!
将一支插了小刀的铅笔,竖立在手上。
教师:不仅我可以,其实你们也可以。
将铅笔分别竖立在一个男生和一个女生手上。
教师:现象虽然很神奇,但是我们去分析铅笔的运动状态以及受力情况却十分简单。
学生分析:
铅笔处于静止状态,收到重力以及手指对铅笔的支持力的作用。
教师:自然界物体的运动情况和受力情况大多很复杂,今天我们从最简单的运动和受力情况开始。
教师:最简单的运动状态是静止状态与匀速直线运动状态,我们将这两种状态称为“平衡状态”。而使物体处于平衡状态的几个力,我们称之为“平衡力”。如果像刚刚那支铅笔一样,在两个力的作用下,使物体处于平衡状态,我们将这两个力称之为“二力平衡”。
板书:
静止状态
平衡状态
匀速直线运动状态
……
平衡力
二力平衡
通过六幅图片(3幅物体静止、3幅物体匀速直线运动)让学生分析各自的受力情况。并在图片上画力的示意图,进一步直观地了解平衡力。
2、实验探究—二力平衡的条件:
探究二力平衡时两个力应满足的条件,首先由学生展开猜想,通过小组讨论的形式,再由学生汇报猜想条件,此时教师可提示学生从力的三要素来考虑。猜想是为下面的实验探究做准备,如何设计实验来验证猜想,仍然让学生思考讨论,可采用小组汇报的形式介绍。由于实验器材比较特殊,用到初三才接触的定滑轮,教师在实验前可以适当介绍器材。在实验过程中引导学生观察、探索、发现、归纳二力平衡条件,以突出重点。
实验探究与验证:
(活动1)教师:平衡状态有两种情况,分别是静止状态与匀速直线运动状态,我们在研究二力平衡时,从便于实验操作的角度考虑,我们应该选择让物体处于静止状态还是匀速直线运动状态?
学生:静止状态
(活动2)教师:从提供的三个研究物体:木块、小车、卡片里先确定一个物体来作为研究物体,由小组讨论确定,并动手尝试。
老师巡视
展示其中选用木块作为研究对象的小组实验情况,当在木块两侧挂上相同钩码时,木块处于静止状态。
教师:现在能得到二力平衡的两个力大小相等吗?
学生:可以。
教师在一个钩码的下方吸上一块磁体,木块依然处于静止状态。
教师:现在物体处于平衡状态,而左右两边拉力明显不相等,那能不能得到使物体处于平衡状态的两个力大小不相等呢?
学生:不可以,因为这个时候有摩擦力。
老师(追问):这时,木块有没有处于平衡状态?木块收到的力是不是平衡力?
学生:处于平衡状态;受到的力是平衡力。
老师:这时木块处于平衡状态,所受到的两边的拉力和摩擦力是平衡力,这时三力平衡。只是我们这节课研究的是二力平衡,所以三力平衡,这节课我们暂且不研究。那如何减小摩擦力对实验的影响呢?
学生:用小车代替木块。
学生操作
教师:有没有更好的减小摩擦力的方法呢?
学生:使接触面分离。
(演示)教师演示:用两个铁架台和两个定滑轮将木块悬挂起来,并在两边各挂上相同多的钩码。
教师:摩擦力变小了,那这个时候能研究二力平衡的条件了吗?
学生:不行,木块还受到重力的作用。
教师:将木块与接触面分离,要考虑到木块的重力,此时三力平衡,依旧不是我们这节课研究的内容。那该怎么办呢?
学生:用卡片代替木块。
教师:卡片也有重力,但是卡片的重力相对于卡片受到的拉力而言,可以忽略不计。
(活动3)作用在硬纸板对角上的两个力的大小相等,在同一直线上,方向相同,研究两个力的方向对物体运动状态的影响。
步骤:卡片一侧不挂钩码,另一侧挂两个,使卡片受两个力沿同一方向。
(活动4)作用在硬纸板对角上的两个力的大小相等,方向相反,但不在同一直线上。
步骤:把卡片转过一个角度,使小卡片受到的两个拉力不在一条直线上,但大小相等、方向相反。
(活动5)最后一个条件是两个力作用在同一物体上,可以直接用剪刀剪开静止的纸片,让学生认真观察,看剪开后的现象。
学生思考后归纳:
二力平衡的条件
大小相等、方向相反、同一直线、同一物体。
板书:
静止状态
平衡状态
匀速直线运动状态
……
等值
平衡力
反向
二力平衡
共线
同体
教学反思:
?初中阶段的物理课程,是普及公民的物理科学素养的养成教育,在教学中,应不过分追求知识的完整性和系统性。本节通过对匀速直线运动的物体和静止的物体受力情况的分析,使学生建立平衡力的概念,并通过学生的探究活动,得到二力平衡的条件。因此,教学中要尽量充分利用学生已有的生活经验,帮助他们建立新的物理概念,教学过程不要完全从概念出发处理。
????本节课讲解时我尽量让学生体会力和运动的第一种关系;平衡力---平衡状态;非平衡力---非平衡状态。怎样知道两个力是平衡力,然后学习平衡力的条件;最后平衡力的应用。我觉得我最好之处在于让学生体会了牛顿第一定律的现实意义,物体受到平衡力作用相当于不受力的情况。不足之处,我体会到,让学生体会平衡力的条件生活经验不足。应该用弹簧测力计拉着一个物体体会,两力平衡时大小相等,从不在同一直线拉一个物体,体会平衡力需要同一直线上。????同时也应该多举一些生活实际的例题。