資源簡介

第2節(jié)　二力平衡
1. 物理觀念：
通過分析具體事例，知道平衡狀態(tài)和平衡力的概念，知道最簡單的平衡情況是二力平衡，知道二力平衡的條件，知道探究二力平衡條件的實驗過程，知道二力平衡的應(yīng)用，理解運動和力的關(guān)系。
2. 科學(xué)思維：
建構(gòu)二力平衡實驗?zāi)Ｐ停骄慷ζ胶鈺r運用缺點—改進(jìn)、目標(biāo)—分解等方法，讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用缺點改進(jìn)探究模式，不斷獲得新的實驗方法同時又產(chǎn)生新的沖突，進(jìn)而一步步對實驗方案進(jìn)行完善的探究方法。
3. 科學(xué)探究：
實驗探究二力平衡條件，使學(xué)生通過知識的探究過程形成研究探索意識和探究方法。
4. 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：
培養(yǎng)學(xué)生具有從力學(xué)和機(jī)械角度分析物理問題的意識，感受心理學(xué)效應(yīng)在解決問題中的作用，培養(yǎng)學(xué)生運用心理學(xué)效應(yīng)去巧妙解決問題、大膽創(chuàng)造的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
【教學(xué)重點】
二力平衡的條件.
【教學(xué)難點】
二力平衡條件的應(yīng)用.
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課(5分鐘) 播放圖片:勻速上升的潛水艇、緩緩降落的宇宙飛船、放在課桌上的書本、吊在天花板下的電燈等.思考:這些物體分別做什么運動 它們分別受到哪些力的作用 討論:牛頓第一定律告訴我們,物體在不受外力的時候總要保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài).但是現(xiàn)實情況是一切物體都要受到力的作用,物體保持靜止或保持勻速直線運動的情況也是普遍存在的.那么這二者之間有什么聯(lián)系呢 學(xué)生思考分析,物體有的做勻速直線運動,有的靜止.在豎直方向上都受到兩個力的作用. 感受力與美的結(jié)合,體會物理與生活的密切關(guān)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣.
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
新課教學(xué)(30分鐘) 一、二力平衡上面的現(xiàn)象中潛水艇和飛船,兩者都處于勻速直線運動狀態(tài);而書本和電燈都處于靜止?fàn)顟B(tài).引導(dǎo)學(xué)生歸納什么是平衡狀態(tài) 什么是二力平衡 思考:是不是一個物體受到兩個力的作用,就一定會處于靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速運動狀態(tài)呢 也就是說這兩個力一定是平衡力呢 演示:用手拉著鉤碼加速往上提.引導(dǎo)學(xué)生思考:(1)鉤碼受到幾個力的作用 手往上提鉤碼時的運動狀態(tài)改變了嗎 (2)這說明了鉤碼受到的兩個力是平衡力嗎 思考:物體處于平衡狀態(tài)時,它受到的兩個力應(yīng)該滿足什么條件 下面我們通過桌面上的小車進(jìn)行探究.二、探究二力平衡的條件如圖,把小車放在光滑的水平桌面上,向掛在小車兩端的托盤里放鉤碼.思考:小車在水平方向受到哪些力的作用 用力的示意圖畫出小車受到的兩個拉力.下面就讓小車保持靜止,看一看它受到的兩個拉力應(yīng)該滿足什么關(guān)系 學(xué)生分組實驗:探究二力平衡的條件.(1)提出問題:一個物體受到兩個力作用處于平衡狀態(tài)時,它受到的兩個力應(yīng)該滿足什么條件 (2)猜想與假設(shè):(教師可以提示學(xué)生從力的大小、方向、作用點這三個要素來考慮)(3)制訂實驗計劃、設(shè)計實驗可以設(shè)計什么樣的實驗來探究這個問題呢 實驗時如何改變力的大小、方向和作用點 (4)進(jìn)行實驗、收集數(shù)據(jù):小車所受二力情況小車運動情況(靜止與否)大小方向是否在一條直線上(5)分析與論證:引導(dǎo)學(xué)生分析,哪些情況下小車不能保持靜止 哪些情況下小車能保持靜止,從而得出結(jié)論.(6)評估:可以向?qū)W生指出,小車在水平方向還會受到摩擦阻力,但實驗中控制這個阻力很小,與拉力相比可以忽略. 學(xué)生歸納:平衡狀態(tài):把物體處于勻速運動狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)都稱為物體處于平衡狀態(tài).二力平衡:當(dāng)物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)時,就稱為二力平衡.學(xué)生交流回答:鉤碼受到重力和拉力兩個力的作用.因為鉤碼做加速運動,沒有處于平衡狀態(tài),所以重力和拉力不是平衡力.這說明一個物體受到兩個力作用,這兩個力不一定是平衡力.教師引導(dǎo)學(xué)生把探究中的問題思考清楚然后讓學(xué)生動手實驗,記錄數(shù)據(jù),分析歸納,得出結(jié)論:作用在同一個物體上的兩個力,必須大小相等,方向相反,并作用在同一條直線上.簡單地說,就是:同體、等值、反向、共線. 物體受兩個力作用保持平衡的情況最簡單,所以先來研究這種簡單的問題.應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識物體受兩個力作用時并不總能保持靜止或勻速直線運動狀態(tài).由此引出二力平衡的條件.充分發(fā)揮實驗在物理教學(xué)中的促進(jìn)作用,幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律.這里采用的方法是從特殊到一般,從具體形象到抽象概括,由淺入深,符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
新課教學(xué)(30分鐘) 三、二力平衡的應(yīng)用1.根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷受力情況思考:(1)吊在空中靜止不動的電燈,若電線的拉力為2 N,則燈受到的重力是多少 (2)重力為2 N的課本在水平桌面上靜止時,桌面對課本的支持力多大 (3)跳傘運動員和傘在空中勻速直線下落,若傘和人總重500 N,則他們受到的阻力是多少 總結(jié):根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),可以判斷出作用在物體上的兩個力是平衡力,進(jìn)而判斷所求力的大小和方向.2.根據(jù)受力情況判斷物體的運動狀態(tài)思考:火車在平直的軌道上行駛,在水平方向上受牽引力和阻力.如果牽引力大于阻力,火車將怎樣運動 如果牽引力小于阻力,火車又將怎樣運動 牽引力和阻力相等時,火車又將怎樣運動 總結(jié):物體不受力時,應(yīng)保持勻速直線運動或保持靜止?fàn)顟B(tài).物體受一個力,運動狀態(tài)發(fā)生改變,這是力產(chǎn)生的效果.物體受平衡力時,應(yīng)保持靜止或勻速直線運動狀態(tài).靜止的物體受平衡力時,仍然保持靜止;運動的物體受平衡力時,仍然做勻速直線運動.3.一對平衡力和一對相互作用力的區(qū)別思考:一對平衡力和一對相互作用力有許多相似的地方,但也有不同的地方.試著把它們加以區(qū)別. 引導(dǎo)學(xué)生按正確的思路分析回答:電燈受重力和電線的拉力,處于靜止?fàn)顟B(tài),所以重力和電線的拉力是平衡力.那么這兩個力一定滿足二力平衡的條件,即大小相等,方向相反,且在一條直線上.所以燈受到的重力為2 N.學(xué)生交流回答:牽引力大于阻力,火車將加速;牽引力小于阻力,火車將減速;牽引力和阻力相等時,水平方向二力平衡,火車勻速直線前進(jìn).學(xué)生交流回答相同點是:都滿足大小相等,方向相反,作用在同一直線上.它們最根本的不同點是:一對平衡力是作用在“同一”物體上的力,而一對相互作用力是分別作用在“不同”物體上的力.兩個力,只要不是作用在同一物體上,就不可能是平衡力;兩個力中,發(fā)生作用的物體只要出現(xiàn)第三個,就不可能是相互作用力. 通過舉例進(jìn)一步使學(xué)生掌握力與運動的關(guān)系,同時能培養(yǎng)學(xué)生的分析論證能力,鍛煉學(xué)生思維的縝密性.
【課堂小結(jié)】
通過今天的學(xué)習(xí),同學(xué)們有哪些收獲 在實驗探究中又存在哪些問題 還有什么想探究的問題
學(xué)生可以個別回答,或相互交流,在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié).
第2節(jié)　二力平衡
一、平衡狀態(tài)和平衡力
1.靜止或勻速直線運動,物理上習(xí)慣稱為平衡狀態(tài).
2.物體在受到幾個力的作用,如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或
勻速直線運動狀態(tài),我們就說這幾個力平衡,或者說物體受到的是平衡力.
3.如果作用在物體上的力只有兩個,且物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們稱二力平衡.
二、二力平衡的條件
作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一條直線上,這兩個力就彼此平衡.
三、二力平衡條件的應(yīng)用
1.物體處于平衡狀態(tài)——受平衡力.
2.物體受平衡力——處于平衡狀態(tài).
1.如圖所示是人們向空中拋出實心球到實心球落地而停止運動的場景.下列情況中實心球受到平衡力作用的是(　D　)
A.實心球在空中上升
B.實心球從空中下落
C.實心球在地上越滾越慢
D.實心球停在地上
2.下列各圖中的兩個力,彼此平衡的是(　C　)
3.足球進(jìn)校園,深受同學(xué)喜愛,踢出去的足球在水平草地上滾動過程中,以下兩個力是一對平衡力的是(　D　)
A.腳對球的作用力與草地對球的阻力
B.腳對球的作用力與球?qū)δ_的作用力
C.球向前的慣性力與草地對球的阻力
D.球所受的重力與草地對球的支持力
4.用細(xì)線吊起一個重力為10 N的小球,小球靜止不動,請畫出小球的受力示意圖.
答案:如圖所示
5.在研究“二力平衡條件”的實驗裝置中,如圖所示,木塊兩端小盤里加上　質(zhì)量相同　的砝碼時,木
塊便保持靜止,這說明二力平衡條件:作用在物體上的二力必須　大小相等　,方向相反,并且在同一直線上;若兩盤里的砝碼相等,把木塊扭轉(zhuǎn)一個角度后松手,發(fā)現(xiàn)木塊　轉(zhuǎn)動　,這是由于木塊所受的兩個拉力F1,F2　不在同一直線上　.
走鋼絲
你看過“走鋼絲”嗎 雜技演員腳底下踩著的那根鋼絲,只有曬衣服繩子一般粗細(xì),演員在這鋼絲上,如履平地,自如地做著走、跳、跪、臥等動作,還能跳繩、翻跟斗、跳舞呢.靈活輕捷的表演驚險而又優(yōu)美,不斷贏得觀眾陣陣掌聲.
不管任何物體,要保持平衡,物體的重力作用線(通過重心的豎直線)必須通過支撐面(物體與支持著它的物體的接觸面).如果物體重力作用線不通過支撐面,這個物體就要倒下來.
根據(jù)平衡的道理,走鋼絲的雜技演員,始終要使自己身體重力作用線通過支撐面,這支撐面就是鋼絲.鋼絲很細(xì),給人的支撐面極小、使身體重心恰巧落在鋼絲繩上就很難,身體隨時有倒下去的危險.生活的經(jīng)驗告訴我們,當(dāng)身體搖晃要倒下時,人們往往擺動兩臂,使身體重新站穩(wěn).兩臂的擺動,是在調(diào)整重心作用線,使之通過支撐面,以恢復(fù)平衡.體操運動員在平衡木上,也常常有這樣的動作.雜技演員走鋼絲,當(dāng)然也必須伸開雙臂左右擺動來掌握重心,保持平衡.他們手中還常拿著長長的竹竿,或者花傘、彩扇等,這些物品起著“延長手臂”的作用,是幫助身體平衡的輔助工具.

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