二力平衡

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo):
　　1.知道什么是力的平衡和二力平衡的條件。

　　2.會(huì)應(yīng)用用二力平衡條件去分析解決、解決簡單的問題。

能力目標(biāo)：
　　1. 培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

　　認(rèn)真觀察什么是力的平衡及物體受到兩個(gè)力作用時(shí)的平衡；觀察物體受兩力平衡時(shí)力的特點(diǎn)。

　　2.培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力。

　　通過觀察實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生分析歸納物體平衡所需滿足的條件。

　　3.注意發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力。

　　運(yùn)用二力平衡條件解釋物理現(xiàn)象時(shí)，往往同時(shí)要用到相互作用力的知識(shí)，在表達(dá)過程中要注意發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力。

情感目標(biāo)：
　　二力平衡條件是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的，在教學(xué)過程中應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生樹立用實(shí)驗(yàn)方法解決物理問題的思想，對待實(shí)驗(yàn)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。

 

教學(xué)建議

教材分析
　　教材首先從生活中的靜止和勻速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象提出了牛頓第一定律所沒有解決的問題：物體受外力作用時(shí)，也能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．從而建立了平衡狀態(tài)、平衡力的概念；并進(jìn)一步指出最簡單的受外力平衡的情況是二力平衡,隨后通過實(shí)驗(yàn)分析總結(jié)出二力平衡的條件．得出二力平衡條件以后，利用同一直線上二力合成的知識(shí)得出物體受到的這兩個(gè)力的合力為零．使學(xué)生的認(rèn)識(shí)從理論上提高一步，同時(shí)初步建立平衡力的合力為零的印象．再聯(lián)系具體事例，讓學(xué)生應(yīng)用二力平衡條件進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．最后教材通過“想想議議”使學(xué)生進(jìn)一步完善“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”的知識(shí)體系．

　　二力平衡的條件是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)，本節(jié)的重點(diǎn)是研究總結(jié)物體平衡的規(guī)律，規(guī)律教學(xué)應(yīng)首先通過觀察提出問題，然后通過實(shí)驗(yàn)研究問題，再對實(shí)驗(yàn)結(jié)果概括、總結(jié)得出規(guī)律．因此做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的重點(diǎn)和關(guān)鍵．　　

教法建議
　　1.本節(jié)是對牛頓第一定律的進(jìn)一步深化理解,充分展示其在物理學(xué)中的重要作用．所以要從牛頓第一定律中“不受外力”的特殊現(xiàn)象出發(fā)，針對已經(jīng)建立的規(guī)律提出質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣，培養(yǎng)學(xué)生勤思勤問的良好品質(zhì)．

　　2.平衡條件的得出是本節(jié)的重點(diǎn)知識(shí)，不能只強(qiáng)調(diào)結(jié)論，而要加強(qiáng)過程教學(xué)．做好二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)是使學(xué)生掌握知識(shí)的關(guān)鍵．為了更容易從實(shí)驗(yàn)得出平衡條件的二力共線的結(jié)論，可采用如圖9-3-1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．取一塊薄木板在邊緣開幾個(gè)小孔，用細(xì)線系住任意兩個(gè)孔，細(xì)線的兩端跨過桌邊的滑輪懸掛鉤碼．

  　　3.平衡條件的應(yīng)用是對教學(xué)的檢驗(yàn)，要訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)能力．

  　　4．最后的小結(jié)應(yīng)由學(xué)生對牛頓第一定律進(jìn)一步加以補(bǔ)充，使其更完整．

 

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中建立二力平衡條件的過程；應(yīng)用二力平衡條件解釋實(shí)際問題。

教學(xué)難點(diǎn)：二力平衡條件的應(yīng)用

教具：滑輪、鉤碼、細(xì)繩、木板

教學(xué)過程：

　　一、引入

　　方法1 ：復(fù)習(xí)提問引入

　　牛頓一定律的內(nèi)容是什么？

　　是不是只有不受力的物體才能保持靜止、才能做勻速直線運(yùn)動(dòng)？請同學(xué)們舉例說明。

　　引導(dǎo)：物體受外力作用時(shí)，也可能會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。引出平衡態(tài)的概念，進(jìn)行新課教學(xué)。

　　方法2 ： 現(xiàn)象引入

　　課堂演示：靜止在桌面上的物體、勻速行駛的電動(dòng)汽車

　　或錄像片段： 在平直軌道上勻速行駛的火車、勻速步行的學(xué)生、靜止在地面上的汽車

　　提出問題：上述物體保持靜止?fàn)顟B(tài)和做勻速直線運(yùn)動(dòng)是否受到外力？請你再舉出幾個(gè)靜止和做勻速直線的物體，分析它們受到的力。

　　引出平衡態(tài)的概念，進(jìn)行新課教學(xué)。

　　二、新課教學(xué)

　　1． 平衡狀態(tài)

　　由上面學(xué)生舉出的例子定義平衡狀態(tài)。指出這時(shí)作用該物體上的幾個(gè)力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效果互相平衡，或者說幾個(gè)力互相平衡。物體受力平衡時(shí)最簡單的情況是受兩個(gè)力作用。

　　過渡：物體受力作用時(shí)滿足什么條件才能保持平衡？

　　2． 二力平衡條件

　　方法1：通過演示實(shí)驗(yàn)得出二力平衡的條件。

　　介紹實(shí)驗(yàn)裝置如圖9-3-1所示，用細(xì)線系住木板上的任意兩個(gè)孔，細(xì)線的兩端跨過桌邊的滑輪各懸掛一個(gè)相同質(zhì)量的鉤碼。

　　引導(dǎo)學(xué)生觀察與思考下面問題。

　　木板是否靜止？木板靜止時(shí)受到的兩個(gè)拉力的大小有什么關(guān)系？方向有什么關(guān)系？

　　把木板扭轉(zhuǎn)一下，使兩個(gè)力的作用線不在同一直線上，木板還能靜止嗎？重新平衡后，兩個(gè)力的方向有什么特點(diǎn)？

　　在細(xì)線的兩端懸掛質(zhì)量不相同的鉤碼，木板還能靜止嗎？

　　任選其它兩個(gè)孔重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

　　引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察結(jié)果自己得出結(jié)論�？稍�教師引導(dǎo)下由多名同學(xué)互相補(bǔ)充使其完善。

　　方法2：學(xué)生探究性學(xué)習(xí)（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，研究二力平衡的條件）。

　　教師介紹實(shí)驗(yàn)裝置同上。

　　教師明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察分析總結(jié)滿足什么條件木板靜止？

　　學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)

　　學(xué)生討論、進(jìn)行歸納總結(jié)。

　　教師引導(dǎo)：根據(jù)力的合成的知識(shí)，彼此平衡的兩個(gè)力的合力是多少？

　　3． 二力平衡條件的應(yīng)用

　　方法1：通過練習(xí)使學(xué)生掌握二力平衡條件的應(yīng)用

　　請學(xué)生畫出圖9-3-2中物體受力的示意圖，并分析物體是否受到平衡力，哪一對力是二力平衡。

　　1） 靜止懸掛的電燈。

　　2） 靜止在桌面上的茶杯。

　　3） 勻速運(yùn)動(dòng)的拖車。
 

方法2：對基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可由學(xué)生自己舉例自己分析受力情況。

　　應(yīng)用二力平衡的條件解決問題，首先要判斷被研究的物體是不是處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，只有物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才可以應(yīng)用這個(gè)條件。對于能夠應(yīng)用二力平衡條件的物體，要分析它受到幾個(gè)力的作用，方向如何。如水平面上拖車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直方向的二力平衡，水平方向的二力也平衡。在學(xué)生分析中要注意糾正學(xué)生認(rèn)識(shí)上的簡單化和片面性。

　　一、  鞏固練習(xí)

　　1.放在水平桌面上的書所受力中，屬于平衡力的是    [    ]

　　A．書對桌面的壓力與書所受的重力；

　　B．書對桌面的壓力與桌面對書的支持力；

　　C．書所受的重力與桌面對書的支持力；

　　D．書對桌面的壓力加上書的重力與桌面對書的支持力．

　　2．起重機(jī)的鋼絲繩吊著重物，比較在重物靜止時(shí)，重物勻速上升時(shí)，重物勻速下降時(shí)鋼絲繩對重物的拉力大小，則（     ）

　　A．  重物勻速上升時(shí)，拉力最大

　　B．  重物靜止時(shí)，拉力最大

　　C．  重物勻速下降時(shí)，拉力最大

　　D．  上述三種情況，拉力一樣大

　　二、   總結(jié)、擴(kuò)展

　　讓學(xué)生討論課本“想想議議”中的問題，總結(jié)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，使學(xué)生進(jìn)一步理解保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件。

　　對于基礎(chǔ)比較好的同學(xué)，在總結(jié)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系之后，可讓學(xué)生分析一對平衡力與相互作用力的區(qū)別。

　　三、  布置作業(yè)

　　閱讀課文，完成書后練習(xí)。

板書設(shè)計(jì) 

 

探究活動(dòng)

【課題】實(shí)驗(yàn)分析二力平衡的條件

【組織形式】學(xué)生活動(dòng)小組

【活動(dòng)流程】

　　提出問題；猜想與假設(shè)；制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)；分析與論證；評(píng)估；交流與合作。

【參考方案】教師提供實(shí)驗(yàn)工具，實(shí)驗(yàn)分析二力平衡的條件，并思考其應(yīng)用。

【備注】

　　1、寫出探究過程報(bào)告。

　　2、發(fā)現(xiàn)新問題。

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