内容正文:
课题
第八章 第2节 二力平衡
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.通过生活经验和受力分析描述出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.通过实验探究,总结归纳二力平衡的条件。
3.利用二力平衡的知识分析解决生活中的实际问题。
教学重点、教学难点
重点:通过实验探究,总结归纳二力平衡的条件。
难点:应用二力平衡条件解决实际问题。
教学方法
在引出力的平衡和平衡状态的概念时,加入生活实例的图片,比较符合初中生由形象思维过渡到抽象思维的认知规律。在讲解二力平衡的条件之前,通过有趣的表演,使学生的注意力全部转入课堂,确保其对接下来重点知识的高效吸收,同时这样做更能激发学生的学习兴趣和求知欲望。
教学准备
小车、棉线、钩码、铁架台、滑轮、硬纸板、棉线、剪刀、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
视频导入:播放神舟十五号升空的视频,给学生解说火箭在大气层加速和脱离大气层有段时间匀速直线运动的知识。
提出问题:火箭发射前静止在发射塔台、火箭加速上升和匀速直线运动时是否受力?受到哪些力?
过渡语:上节课我们学过物体不受力时能做匀速直线运动,神舟十五号在脱离大气层时也做匀速直线运动,物体受到的力满足什么条件才能做匀速直线运动呢?本节课我们一起来探究。
二、讲授新课
知识点一 平衡力和平衡状态
实例分析:请分析桌上的茶杯、天花板上悬挂的吊灯的受力情况。
说明:在现实生活中,物体往往同时受多个力作用而处于静止或匀速直线运动状态(运动状态不变),与物体不受任何力的作用的情况一样,这几个力的作用效果相互抵消。
归纳总结:
(1)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,我们就说这几个力相互平衡。
(2)物体的静止或匀速直线运动状态叫平衡状态。
知识点二 二力平衡的条件
问题过渡:通过对平衡力和平衡状态的分析,除了物体不受力时处于平衡状态,物体受到的力满足什么条件才能使物体处于平衡状态呢?
教师指导:指导学生分组进行实验,提醒注意作用在物体上的两个力的大小、方向、共线等因素,观察小车的运动状态,猜想二力平衡的条件。
学生实验:探究二力平衡的条件
(1)将器材按要求组装,两边砝码盘中放入等质量的砝码,观察实验现象。
(2)两边砝码盘中的砝码质量不相等,观察实验现象。
(3)保证两边盘中的砝码质量相等,将小车扭转一定的角度,观察实验现象。
(4)将砝码挂到小车的同一侧,观察实验现象。
(5)通过上述实验现象,学生分析结论。
引导分析思考1:通过同学们总结的结论,二力平衡的条件与相互作用力的条件有何相似之处?
学生回答:等大、反向、共线。
引导分析思考2:相互作用力必须作用在两个相互作用的物体上,实验中平衡力作用在同一个物体上,如果平衡力作用在不同的物体上会出现什么现象?
进一步思考:将实验如何改进,既能完成上述结论的验证又能探究作用在不同物体上的力?
交流讨论:如何设计实验?
学生方案1:实验中将小车切开。
学生方案2:换成能遥控分开的小车。
学生方案3:改变部分装置,将小车换成硬纸板。
学生讨论并制定方案后合作完成实验,分析结论。
讨论交流:上述三种方案有何优缺点?
知识点三 二力平衡条件的应用
1.根据物体的运动状态判断受力情况
思考问题:吊在空中静止不动的电灯,若电线的拉力为2 N,则灯受到的重力是多少?
学生分析:电灯受重力和电线的拉力,处于静止状态,所以重力和电线的拉力是一对平衡力。那么这两个力一定满足二力平衡的条件,即大小相等,方向相反,且在同一条直线上,所以灯受到的重力为2 N。
教师总结:根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以判断出作用在物体上的两个力是一对平衡力,进而判断所求力的大小和方向。
2.根据受力情况判断物体的运动状态
思考问题:火车在平直的轨道上行驶,在水平方向上受牵引力和阻力。如果牵引力大于阻力,火车将怎样运动?如果牵引力小于阻力,火车又将怎样运动?牵引力和阻力相等时,火车又将怎样运动?
学生分析:牵引力大于阻力,火车将加速;牵引力小于阻力,火车将减速;牵引力和阻力相等时,水平方向二力平衡,火车匀速直线前进。
教师总结:物体不受力时,应保持匀速直线运动或保持静止状态。物体受一个力,运动状态发生改变,这是力产生的效果。物体受平衡力时,应保持静止或保持匀速直线运动状态。静止的物体受平衡力时,仍然保持静止;运动的物体受平衡力时,仍然做匀速直线运动。
3.一对平衡力和一对相互作用力的区别
思考问题:一对平衡力和一对相互作用力有许多相似的地方,但也有不同的地方。试着把它们加以区别。
学生分析:相同点是都满足大小相等,方向相反,作用在同一直线上;不同点是一对平衡力是作用在“同一”物体上的力,而一对相互作用力是分别作用在“不同”物体上的力。两个力,只要不是作用在同一物体上,就不可能是平衡力;两个力中,发生作用的物体只要出现第三个,就不可能是相互作用力。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
第2节 二力平衡
一、平衡力和平衡状态
1.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。
2.静止或匀速直线运动状态叫“平衡状态”。
二、二力平衡的条件
作用在同一个物体上的两个力,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。
三、二力平衡条件的应用
1.物体处于平衡状态→受平衡力。
2.物体受平衡力→处于平衡状态。
教学设计
反思
本节内容由“平衡力和平衡状态”“二力平衡的条件”和“二力平衡条件的应用”三部分内容组成。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、应用二力平衡的条件。
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