内容正文:
第八章 运动和力
第2节 二力平衡
【方式一】。
导入语:同学们,我们之前学到了牛顿第一定律,物体在不受力的情况下可以做匀速直线运动。那是不是受到力了,物体就不能做匀速直线运动了呢?
设问:运动的高铁能做匀速直线运动吗?
运动的高铁是可以做匀速直线运动的。说明物体咋受力情况下是可以做匀速直线运动的。
接下来我们就来学习物体受力情况下得运动
【方式二】
多媒体展示生活中处于平衡状态的一些图片。
提出问题:同学们,大家联想一下自己日常生活中的例子,哪些物体是平衡的?在物理学中“平衡”的含义是什么?什么叫平衡状态?
带着这些思考,我们就来探究平衡的奥秘!
详见本节电子资源包
1.教学准备:纸片、带有滑轮的桌子、细绳、钩码
2.本节课程是探究性课程,主要培养学生的思考及动手能力。力的知识较为抽象,建议多以实例引导学生,让学生对力的平衡有感性的认识,帮助学生理解物理规律和概念。从具体形象到抽象概括,由浅入深。
3.理论知识的应用对于学生来说难度稍大,建议教师多加引导,培养学生的分析思考能力,加强学生的辩证思维逻辑能力。
课题
二力平衡
授课人
素养目标
1.知道什么是平衡状态和平衡力,能判断出物体受到的是否为平衡力
2.能够设计实验探究二力平衡的条件
3.能用二力平衡解决实际问题
教学重点
了解平衡状态的定义,清楚二力平衡的条件
教学难点
利用二力平衡的知识分析解决生活中的实际问题。
教学步骤
师生活动
设计意图
新课导入
问题引入
导入语:同学们,我们之前学到了牛顿第一定律,物体在不受力的情况下可以做匀速直线运动。那是不是受到力了,物体就不能做匀速直线运动了呢?
设问:运动的高铁能做匀速直线运动吗?
运动的高铁是可以做匀速直线运动的。说明物体咋受力情况下是可以做匀速直线运动的。接下来我们就来学习物体受力情况下得运动;
利用前置知识引出运动状态,通过与生活中的实例与前面知识内容的对比,引发冲突,挑起学生兴趣,引出平衡状态概念
新课教学
1、 力的平衡
【教师设问】请大家观察挂在天花板上的电灯,平直公路上匀速行驶的汽车,分析它们的受力情况。
【学生分析】
通过对静止的电灯和匀速行驶的汽车分析,发现平衡状态下的物体可能会受到多个力。
那么物体在受到几个力的作用时,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。如果是两个力,就说成二力平衡。
2、 探究二力平衡的条件
1.实验猜想
【过渡设问】那么什么样的两个力才能使物体处于平衡状态呢?
猜想(教师从力的三要素上提示学生):
①两个力应该在同一物体上
②两个力的大小可能要相等
③两个力的方向可能要相反
④两个力可能要在一条直线上
2.实验方法
两个力作用在物体上,如果物体保持静止状态,那么就说明这两个力二力平衡。通过改变力的三要素来来探究两个力之前有什么关系。
【设计实验】学生在教师的引导下,根据所准备的实验装置,自己设计实验探究二力平衡。
3.实验过程
步骤1:两线端分别挂上一个钩码,使作用在纸片的两个大小相等方向相反,且在同一条直线上。观察是否纸片保持静止。然后在纸片右边的钩码下再加挂一个钩码,观察小车是否可以保持静止。
2
步骤2:将左侧砝码取下放入右侧,使纸片受到的力方向相同,观察纸片是否保持静止
步骤3:将砝码归回原位,旋转纸片,使得纸片受到的力不在一条直线上,观察纸片是否保持静止
将实验条件和现象记录在下面的表格中
【教师提问】
观察、分析总结满足什么条件小车能静止
学生讨论,归纳总结。
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
简记:同体、等大、反向、共线。
交流与评估:
1. 该方案以小卡片为研究对象,钩码通过定滑轮对卡片施加力的作用。
2. 当两线端所挂钩码质量相等时,小卡片静止;当两线端所挂钩码质量不等时,小卡片运动;把小卡片转过一个角度,再松手时,小卡片转动;用剪刀把小卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动。
3. 本方案选用硬纸片的原因是减小摩擦对实验的影响,但是还受重力,因此对实验结论也有影响。
4. 定滑轮的作用是改变力的方向。
三、二力平衡条件的应用
平时我们可以通过物体的受力平衡来判断物体的运动状态,也可以通过物体的运动状态来判断平衡力。
【教师设问】
吊车吊重物时,重物受几个力?重物静止在空中时、匀速上升时、匀速下降时物体的受力情况如何?
【学生分析】
重物受到拉力和重力作用,静止、匀速上升、匀速下降时都是平衡状态,拉力都等于重力。
【拓展活动】我们通过重物的运动状态来判断物体的受力情况,如果物体受力不平衡,其实也说明物体的运动状态是在改变的,反过来也是