3.5二力平衡的条件 教案

第五节??????????? 二力平衡的条件
教材对日常生活中非常熟悉的两幅图片进行受力分析和运动状态的讨论引入，以生活素材为基础，体现从生活走向科学，来激发了学生的学习兴趣。让学生亲身体验探究过程，通过实验操作和对比观察让他们在观察、解决问题的过程中，理解二力平衡的条件，实现知识的自我建构，并从中体验科学探究的乐趣。本节包括力的平衡的概念、二力平衡的条件和应用二力平衡的知识分析问题。
一、学情分析
　　力与我们的生活密切相关，学生在日常生活中也已经积累了一定的经验，但二力平衡比较抽象，学生在理解时有一定的困难。对这个年龄段的学生的学习，可以通过实验操作、合作交流、自我发现来实现知识的建构，因此，在教学过程中要充分利用学生的兴趣、特点，通过学生自己进行具体的实验作为知识的载体，激发和培养他们的学习兴趣和创造力。教学时可以从生活中的静止和匀速运动现象提出了牛顿第一定律所没有解决的问题：物体受外力作用时，也能保持静止或匀速直线运动状态。从而建立了平衡状态、平衡力的概念；并进一步指出最简单的受外力平衡的情况是二力平衡,随后通过实验分析总结出二力平衡的条件。联系具体事例，让学生应用二力平衡条件进行分析，培养学生应用知识解决实际问题的能力。
　　二力平衡的条件是本章教学的重点，本节的重点是研究总结物体平衡的规律，规律教学应首先通过观察提出问题，然后通过实验研究问题，再对实验结果概括、总结得出规律。因此做好实验是本节课的重点和关键。
二、教学目标
1．知识与技能：知道二力平衡的意义，能说出二力平衡时，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态。能说明二力平衡的条件以及物体运动状态变化的原因。会应用二力平衡的知识分析、解决简单的问题。
2．过程与方法：通过实验培养学生的观察能力，认真观察什么是力的平衡及物体受到两个力作用时的平衡；观察物体受两力平衡时力的特点。通过观察实验引导学生分析归纳物体平衡所需满足的条件。运用二力平衡条件解释物理现象时，往往同时要用到相互作用力的知识，在表达过程中发展学生的逻辑思维能力。
3．情感、态度、价值观：二力平衡条件是从实验中总结出来的，在教学过程中应注意培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想，对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风；学会与人合作，培养学生善于观察，敢于发言的品质；培养学生的发散思维和创造能力。
三、教学设计
　　（一）引入新课
情景创设：游戏（捡苹果），人不能保持平衡摔倒，打破了平衡状态。
师：生活中还有很多的例子。如插秧苗。
师：要使秧苗插得又直又均匀，插秧机必须做什么运动？
生：作匀速直线运动。
师：电车从起点到终点，人坐在电车里，人作了什么运动？
生：人先加速、一段时间匀速运动、到终点后减速；
师：人在什么时候最舒服？
生：人在静止、作匀速运动时最舒服。
师：说明人在平衡状态时最舒服。
（板）静止状态 平衡状态
或匀速直线运动状态
师：如果平衡被打破，人不舒服。我们学过牛顿第一定律，它的内容是什么？
生：……
（二）新课教学
师：牛顿第一定律告诉我们，当物体不受力时，物体会保持静止状态或匀速直线运动状态。那么，物体保持静止状态或匀速直线运动状态时，一定不受力吗？
生：前后4人小组合作讨论，每组至少要举3个例子。
生举例，如：① 静止悬挂的电灯，受到重力和绳子拉力保持静止。
②被匀速提起的货物受到重力和拉力匀速运动。
做一做：请2名同学上台画出上述两例中物体的受力示意图。
师：事实上，物体在受到外力作用的时候，也能够保持静止状态或匀速直线运动状态。我们就说这些外力为平衡力。
师提问：是不是只要物体受到两个力的作用就能够保持静止或匀速直线运动状态呢？哪它需要些什么条件呢？
生做一做：探究——二力平衡的条件，并上台展示。
活动一：两位学生分别用一个水平向左和水平向右、大小都为1N的力拉小车，小车处于静止或匀速直线运动。
学生得出结论：这两个力必须大小相等、方向相反。
师：同学们有没有另外看法？是不是这两个力只要大小相等、方向相反就能使物体保持平衡？
活动二：用弹簧测力计分别拉在小车两边的绳套上，并将小车扭转一个角度，使小车两侧绳子相互平行。当手放手后，可看到小车由静止变为运动，小车的运动状态发生改变。
学生得出结论：这两个力必须作用在同一直线上。
师：小车受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，小车就一定平衡吗？
师：刚才我们针对的是一个物体—小车。如果将两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在两辆小车上，结果会如何？
活动三：师演示。两辆小车各自向拉力方向加速运动。
学生得出结论：这两个力必须作用在同物体上。
师提问：通过刚才的实验我们了解到了二力平衡需要哪些条件呢？
结论：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上，则这两个力就相互平衡。
师：同学们刚才用小车在做实验时，有没有遇到什么问题？发现什么问题？
师提示：当小车左右两边受到大小相等的力时，小车也受到重力和桌面对它的摩擦力，能否对该实验进行改进？
生：为了避免桌面对小车的摩擦力，可将小车悬挂起来；小车受到的重力太大，可换成为质量较小的卡片，受到的重力可忽略不计。
师：出示改进后的装置。请学生破坏它原来的平衡。
生：在左边或右边再挂一个钩码；把左边绳子拉向右边；把卡片剪掉…
师：如果破坏其中一个条件，二力将不再平衡。生分析捡苹果时失去平衡的原因。保持平衡在杂技中体现得淋漓尽致，如表演顶坛、走钢丝等。
师：生分析用手指抵住木头一端使其不倒下。
师：有时我们需打破平衡。生举例。
生：火箭向上冲时，火箭受到的重力要大于气体对它的推动力。
生：汽车向前运动时，牵引力要大于阻力。
（三）小结板书
（四）应用
⒈动动手、动动脑：测小车运动时受到桌面的阻力大小。
⒉飞机停在跑道上，飞机对地面的压力和地面对飞机的支持力是一对什么力？
⒊这架飞机的质量为18吨，悬停在空中，除了重力以外，它还受什么力？试求这个力的大小和方向。