資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 物理 年級 八年級 學期 春季
課題 二力平衡
教學目標
依據生活經驗認識平衡力和平衡狀態的概念，會判斷物體受到的力是否為平衡力。 經歷探究二力平衡條件的實驗過程，歸納、總結出結論。 會運用二力平衡的知識分析解決實際問題。 初步學會提出問題、理解問題，形成解決問題的一些基本策略，發展創新精神和實踐能力。
教學內容
教學重點： 通過實驗探究，總結歸納二力平衡的條件。
教學難點： 利用二力平衡的知識分析解決生活中的實際問題。
教學過程
新課導入 觀看“《哈利波特》懸空的蠟燭”，由小魔術導入。 教師：著名魔幻電影《哈利波特》中有這樣一個場景，在禮堂的上空懸浮了很多魔法蠟燭，非常神奇，老師今天也給大家帶來了可以懸空的蠟燭，請看大屏幕。 為什么蠟燭可以懸浮在空中呢？是老師有魔法嗎？學習完本節課，你一定也可以有這樣的“魔法”。 （二）引入新課 教師：我們知道，一切物體都受到力的作用，不受力的情況是不存在的。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系呢？ （三）平衡狀態和平衡力 教師：請同學們點擊暫停鍵，思考以下物體，他們各處于怎樣的狀態，他們分別受到哪些力的作用？完成學習任務單第一部分。 教師：椅子上的茶杯處于靜止狀態，它受到豎直向下的重力，豎直向上的支持力。茶杯在這兩個力的作用下保持靜止，我們就說茶杯處于平衡狀態。 勻速行駛的汽車保持勻速直線運動狀態，它在豎直方向受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，在水平方向受到向前的牽引力和向后的阻力。汽車在四個力的作用下做勻速直線運動，我們就說汽車處于平衡狀態。 像這樣，物體受到幾個力的作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態，那么我們就說，物體處于平衡狀態，這幾個力稱為平衡力。 其中，如果物體只受到兩個力而處于平衡狀態，這種情況叫做二力平衡，它是最簡單的平衡狀態。 （四）探究二力平衡的條件 教師：二力平衡的情況最簡單，我們先研究這種情況。 根據學生生活經驗及剛剛案例分析，引導學生提出猜想假設。 提出問題：二力平衡需要滿足什么樣的條件？ 猜想假設： 兩個力應該在同一物體上 兩個力的大小可能要相等 兩個力的方向可能要相反 兩個力可能要在同一條直線上 注意：實驗方法用到控制變量法 設計實驗： 把小車放在光滑的水平桌面上，向掛在小車兩端的托盤里加砝碼，探究小車在什么條件下會保持靜止。 在實驗之前，老師想請同學們思考以下問題： 實驗中被研究的是哪兩個力？物體只受到這兩個力嗎？ 如何避免其他因素的干擾？ 如何改變拉力的大小？ 如何判斷小車是否處于平衡狀態？ 實驗表格 進行實驗 將細繩分別系于小車的兩個掛鉤上且保持兩個拉力在一條直線上，在兩個托盤中放入砝碼，第一次左盤中砝碼質量大，即左側拉力要大于右側拉力，松開手，可以觀察到小車不能保持靜止，這兩個力不能平衡。 使左右兩個托盤中砝碼質量相同，即左側拉力等于右側拉力，其他條件保持不變，松開手，可以觀察到，小車保持靜止，這兩個力可以平衡。 把兩個托盤上的細繩都系于一個掛鉤上，兩盤中的砝碼質量相等，讓兩個托盤都向左拉小車時，可以觀察到小車向左運動。這兩個力不能平衡。 在兩個托盤中各放一個質量相等的砝碼，將小車旋轉一定角度，使兩個拉力不在同一直線上，觀察到小車發生了轉動，最終直到兩個力在同一條直線上時靜止下來。這兩個力不能平衡。 將兩個相同的小車用細繩連接，分別系住一個托盤，保證二力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，剪斷連接的細繩后觀察到左邊小車向左運動，右邊小車向右運動。這兩個力也不能平衡 實驗結論 可見，兩個力的平衡必須滿足以下四個條件：作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。 （五）二力平衡條件的應用 二力平衡條件的應用可以從兩方面去掌握。（播放資料視頻） 1．根據物體運動狀態判斷物體受力情況。 例： 想想看，我們在用彈簧測力計測量物體所受的重力時，就曾利用了二力平衡。物體處于靜止狀態，所以物體所受的重力和彈簧測力計對他的拉力是一對平衡力，他們大小相等，方向相反，作用在同一直線上，已知物體重1.4N，所以G=F=1.4N 雜技演員可以在圓環上保持平衡狀態，他受到的力為重力和圓環給他的支持力，這兩個力一定是平衡力。已知一個力的大小和方向一定可以判斷出另一個力的大小和方向 2．根據物體的受力情況判斷物體的運動狀態。 例：跳傘運動員在空中勻速下落，運動員和傘受到重力和空氣的阻力，總重力和阻力為一組平衡力，所以運動員可以保持平衡。 列舉生活中的例子，提高學生學習積極性 除此之外，還有我們生活中令人驚嘆的石頭平衡藝術，上海科技館中令人捉摸不透的懸空的水龍頭，其實在水柱里面有一根透明管，支撐著水龍頭，水龍頭才可以在空中保持靜止。 教師：對開頭的“懸空的蠟燭”進行揭秘 （六）小結作業： 小結：回顧這節課，我們知道了什么是平衡力以及平衡狀態，探究了物體二力平衡的條件為：同體、等大、反向、共線，了解了二力平衡在生活中的應用是非常廣泛的，希望同學們學習完本節課程，可以發現生活中的二力平衡，生活處處有物理。

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