内容正文:
8.2 二力平衡(教学设计)
年级
八年级
授课时间
课题
8.2 二力平衡
教学
目标
1. 依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念,会判断物体受到的力是否为平衡力。
2. 经历探究二力平衡条件的实验过程,归纳、总结出结论。
3. 会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。
教材
分析
本节是在学生学习了牛顿第一定律的基础上,通过对保持静止状态和匀速直线运动状态的物体进行受力分析展开的,它为后面学习测量滑动摩擦力、浮力等打下基础。
本节内容由“二力平衡的条件”和“二力平衡条件的应用”两部分构成。教学的重点是二力平衡的条件,关键是让学生经历探究二力平衡条件的实验过程。二力平衡条件的应用是本节教学的难点,突破它的关键是通过对生活中实例的观察与分析,引导学生归纳、总结、应用二力平衡条件。
探究二力平衡的条件侧重于进行实验与收集证据、分析与论证这两个要素,注重培养学生实验动手能力以及分析数据、处理结果的能力。
教学
器材
小车、钩码、细绳、木板、滑轮、硬纸板等。
多媒体ppt,包含视频:《探究二力平衡的条件》、《平衡力与平衡状态》、《二力平衡》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【复习提问】
牛顿第一定律告诉我们,一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
能不能反过来说,凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的物体都没有受到外力呢?
我们周围的物体都受到力的作用,不受力的物体是不存在的。在受力的情况下,物体有时也会保待静止或匀速直线运动状态,即运动状态不变。
在受力的情况下,物体也会保持静止或匀速直线运动状态。这是为什么?这些力之间有关系吗?——《8.2二力平衡》。
观看图片,思考问题,进入情景.
学习新课 一、二力平衡的条件
1. 物体的受力分析
【提问并进行分析】下面这些物体处于什么状态?分析这些物体分别受到哪些力的作用?
(1)静止在桌面上的杯子
杯子受到的力有:重力G与桌面的支持力F。
(2)悬挂的电灯受到的力有:重力G与绳子的拉力F。
(3)匀速下落的跳伞运动员受到的力有:重力G与空气的阻力F。
(4)水平匀速前进的小汽车
在竖直方向上:汽车的重力G、地面的支持力N;在水平方向上:牵引力F、空气与地面的阻力f。
【归纳】牛顿第一定律是在理想状况下成立的,而在现实中,当一个物体受几个力作用时,也能保持静止或匀速直线运动状态,即运动状态不变。
2. 平衡状态与平衡力
(1)平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡,物体处于平衡状态。
(2)平衡力:使物体处于平衡状态的两个力(或多个力)叫做平衡力。
(3)二力平衡:当物体受到两个力的作用时,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力相互平衡,简称二力平衡。
3. 实验探究:二力平衡的条件
【提出问题】二力平衡时,二力的大小、方向、作用点应该有什么关系?
它们在一条直线上吗?下面通过实验探究二力平衡的条件。
【实验设计】
如图所示,将小车放在光滑的水平桌面上,使小车在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究,分别改变这两个力的大小(通过改变砝码的质量)、方向、是否共线(通过扭转小车实现)和是否同体(通过分别拉2辆小车实现),由静止释放小车,观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。
【实验器材】
木板、小车、砝码、细线、定滑轮、弹簧测力计、等质量小盘2个。
【进行实验并收集数据】
(1)如实验装置图甲所示,将小车放在光滑的水平桌面上,安装好实验装置。在两边的托盘里分别放上质量不相等的砝码,观察小车的运动情况。
(2)在两边的托盘里放上质量相等的砝码,观察小车的运动情况。
(3)将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处,使二力的方向同时向左,观察小车的运动情况(乙图)。
(4)保持两边托盘里的砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动情况(丙图)。
(5)控制二力的大小不变,方向相反,保持二力在同一直线上,用细线把两个小车的挂钩连在一起,用剪刀把细线剪断,观察小车的运动情况(丁图)。
【实验记录】
序号
力的
大小
力的
方向
是否在同一直线上
是否作用在同一物体上
小车是否平衡
1
不相等
相反
是
是
否
2
相等
相反
是
是
是
3
相等
相同
是
是
否
4
相等
相反
不是
是
否
5
相等
相反
是
不是
否
【分析与论证】
(1)比较表中实验序号1与2可知,要使小车保持静止,必须使两托盘中砝码的质量相等,说明二力平衡的条件之一是两个力的大小相