資源簡介

教學(xué)設(shè)計
課題 二力平衡
教學(xué)內(nèi)容分析 二力平衡知識在本單元有著承上啟下的作用，二力平衡條件和應(yīng)用的理論探究依據(jù)是牛頓第一定律。因此，本節(jié)教學(xué)從牛頓第一定律分析入手，提出不受力是一種理想狀態(tài)，實際中物體是受力的，但又發(fā)現(xiàn)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，進(jìn)而提出問題：這又怎么理解呢？讓學(xué)生帶著問題去思考，引導(dǎo)學(xué)生為尋求謎底而去探究學(xué)習(xí)。接著立即從身邊常見事例入手，帶領(lǐng)學(xué)生走向知識殿堂，啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生猜想、分析，然后通過探究實驗去驗證他們的猜想，做到“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，體現(xiàn)了新的教學(xué)理念，充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 本節(jié)內(nèi)容又為滑動摩擦力的測量提供了理論依據(jù)和現(xiàn)實依據(jù)，為摩擦力知識學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在本單元有著舉足輕重的作用。
學(xué)情分析 (1)、學(xué)生已有的有關(guān)力及運動方面的知識為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)提供了知識基礎(chǔ)。 (2)、學(xué)生經(jīng)過一年多的物理學(xué)習(xí)已經(jīng)基本掌握了探究這種方法，這為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了有利的方法保證。 (3)、學(xué)生還存在著一定的思維障礙。例如：行駛在平直公路上的汽車，要使它勻速前進(jìn)，所用的牽引力必定大于汽車靜止時受到的力。這樣就會造成學(xué)生對一個物體在平衡狀態(tài)下，對平衡力的理解和應(yīng)用產(chǎn)生思維障礙。 (4)、新課程要求學(xué)生“會學(xué)”而不僅僅是“學(xué)會”，因此要教給學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法。通過探究實驗，充分發(fā)揮實驗的直觀作用，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這是其它任何學(xué)習(xí)手段都不能代替的。在實驗中，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會“實驗探索—思考深入—歸納總結(jié)”的實驗探究問題的方法，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。另外，為了讓學(xué)生能夠達(dá)到學(xué)以致用，真正掌握二力平衡知識，安排了幾個隨堂練習(xí)。
目標(biāo)確定 （1）、物理觀念。通過觀察與體驗?zāi)軘⑹銎胶鉅顟B(tài)；通過實驗探究后的歸納得到二力平衡的條件。 （2）、科學(xué)思維和科學(xué)探究。學(xué)生經(jīng)歷問題、證據(jù)、解釋、交流環(huán)節(jié)，分析和處理實驗材料，實驗探究得出二力平衡條件。 （3）、科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任。通過遷移到中國的科技分析，提高用知識解決實際問題的能力，能有國家榮譽(yù)感。 從深度學(xué)習(xí)制定低階目標(biāo)與高階目標(biāo)： （1）低階目標(biāo)：知道平衡狀態(tài)；知道什么是二力平衡條件。 （2）高階目標(biāo)：經(jīng)歷科學(xué)探究的問題、交流、解釋環(huán)節(jié)，探究二力平衡條件；認(rèn)識物理規(guī)律，并應(yīng)用于生活。
學(xué)習(xí)重點難點 重點：二力平衡的條件及應(yīng)用。
難點：力的平衡概念的建立是難點；運用二力平衡條件解決實 際問題；區(qū)別一對平衡力與一對相互作用力。
學(xué)習(xí)活動設(shè)計
教師活動 學(xué)生活動
環(huán)節(jié)一: 平衡狀態(tài)下力與運動的關(guān)系
　　創(chuàng)設(shè)情境引入：（1）請兩位同學(xué)上來做一個演示，兩人分別在“可移動黑板”的兩側(cè)用手推動黑板，觀察現(xiàn)象。
教師活動 師：邊問學(xué)生“可移動黑板”所處的狀態(tài)、受到幾個力的作用？ 師：物體沒有受到外力作用保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，那么處于這種狀態(tài)下的物體是不是就沒有受到力的作用呢？
師：請大家觀察桌面上的花瓶、掛在天花板上的電燈，平直公路上勻速行駛的汽車，分析它們的運動狀態(tài)和受力情況。 學(xué)生活動 生思考、討論 生討論后：水平方向受到兩個力的作用。 生憑借學(xué)習(xí)過的知識回答：實際生活生產(chǎn)中，不受力的物體是不存在的。這時物體所受的力就是平衡力，當(dāng)物體雖然受力但是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)， 生：物體在平衡狀態(tài)下，要么不受力，要么受平衡力。當(dāng)物體不受力或受平衡力時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)
活動意圖 上述這個問題的設(shè)置是為了讓學(xué)生能把當(dāng)前的問題同牛頓第一定律聯(lián)系起來：物體沒有受到外力作用保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，那么處于這種狀態(tài)下的物體是不是就沒有受到力的作用呢？實際生活生產(chǎn)中，不受力的物體是不存在的。這時物體所受的力就是平衡力，當(dāng)物體雖然受力但是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，此時稱為力的平衡。用多媒體投影：“力的平衡”，進(jìn)一步激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
環(huán)節(jié)二：二力平衡條件及應(yīng)用
　　由于在初中階段學(xué)生學(xué)習(xí)的是最基本、最簡單的二力平衡，我們就從這開始。有的同學(xué)會從日常生活中體會到物體的平衡狀態(tài)。
　　物體處于平衡狀態(tài)時，要么不受力，要么受平衡力作用。若是受平衡力，可以是兩個力，也可以是多個力。物體受到幾個力作用時，如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力相互平衡，物體處于平衡狀態(tài)。
教師活動 教師提問：如果處于平衡狀態(tài)下的物體只受兩個力作用時，這兩個力滿足什么條件才能平衡呢？我們設(shè)計實驗來探究這兩個力的平衡條件。 師：我們可以用這些實驗器材：兩個鐵架臺，兩個帶有固定軸的定滑輪，一個輕質(zhì)硬紙板；兩根細(xì)線，幾個鉤碼，一把剪刀。組裝實驗器材，進(jìn)行實驗。 按照探究實驗的常規(guī)分幾步進(jìn)行（1）如圖所示在輕質(zhì)硬紙板左右兩邊各掛一個鉤碼（使硬紙板兩端受到的砝碼質(zhì)量相等），放手后小車 ； （2）在硬紙板左端掛兩個鉤碼，右端掛一個鉤碼（使硬紙板兩端受到的鉤碼質(zhì)量不相等），小車由靜止開始向 ； （3）在（1）的基礎(chǔ)上扭轉(zhuǎn)硬紙板，使硬紙板受到的力不在同一直線上，放手后硬紙板由靜止變成 ； （4）在（1）的基礎(chǔ)上剪斷硬紙板，使硬紙板受到的力不在同一紙板（兩個紙板）上，剪斷的硬紙板由靜止變成 ； （教師巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時解決）。 學(xué)生活動 學(xué)生猜想：兩個力可能在同一物體上，兩個力的大小可能要相等，兩個力的方向可能要相反，兩個力可能要在一條直線上。 生思考 學(xué)生做實驗 在老師的引導(dǎo)下自主探究 操作實驗步驟1 匯報實驗1放手后小車仍然靜止。 操作實驗步驟2 匯報實驗2：小車由靜止開始向力大的一側(cè)運動。 操作實驗步驟3 匯報實驗3：放手后硬紙板由靜止變成轉(zhuǎn)動。 操作實驗步驟:4 匯報實驗4：剪斷的硬紙板由靜止變成不能平衡。因為兩個力分別作用在兩個硬紙板上了。
活動意圖說明 教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，并進(jìn)行板書。
　在整個學(xué)生的探究實驗中，教師的及時引導(dǎo)，體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用；同時，學(xué)生的設(shè)計、操作、觀察、思考和總結(jié)也充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位；由于每個學(xué)生都積極參與到實驗中來了，也反映了面向全體的素質(zhì)教育的基本要求。
　　在得到二力平衡條件的基礎(chǔ)上，教師再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對結(jié)論進(jìn)行提煉處理，使學(xué)生易記、易用。
環(huán)節(jié)三：二力平衡條件的應(yīng)用
已知物體的運動狀態(tài)，求物體的受力大小和方向。 出示實例：例1：（課件出示）豎直方向勻速下降的跳傘運動員重力為1000N，那么它受到的空氣對它的阻力為多少N？方向如何？ 師：為什么？ 例2：（課件出示圖片）如何用彈簧測力計測量物體的重力大小。 圖示拉力F=1.5 N . 師：分析受力情況依據(jù)..... 2、已知物體的受力情況，求物體的運動狀態(tài)。 例3：師出示圖片和問題：一輛小車受到50 N的拉力和30 N的阻力，車怎樣運動？ 師：用力的合成可知F合=F1-F2=50N-30N=20N,合力的方向向左。最終小車受到20牛水平向左的力，小車向左運動，小車不能平衡。 生分析跳傘運動員的運動狀態(tài)。（依據(jù)二力平衡的條件） 生：跳傘運動員勻速運動，說明受到平衡力的作用，即豎直向下的重力等于豎直向上的阻力，即F= G= 1000N,生回答：阻力是1000N，方向豎直向上。 生：因為跳傘運動員在豎直方向處于平衡狀態(tài)，因此，受到的重力和空氣對它的阻力是一對平衡力，二者大小相等，方向相反。 生：已知物體狀態(tài)——已知拉力大小——求出物體的受力大小。 G= F拉=1.5 N 生：迷茫..... 生：思考 生：理解記憶，記錄方法。試著用老師的方法分析小車的受力情況。
環(huán)節(jié)四：平衡力與相互作用力
多媒體課件出示圖片：靜止在桌面上的書受到的力有哪些？ 哪兩個力是平衡力？哪兩個力是相互作用力？ 用多媒體出示“平衡力與相互作用力的區(qū)別”對比圖表，并和同學(xué)們一起分析“平衡力與相互作用力的區(qū)別”。得出平衡力和作用力與反作用力的異同點 生分析：重力和支持力是一對平衡力；書對桌面的而壓力和桌面對書的支持力是一對平衡力。 生同老師一起分析受力情況，記錄。 生：朗讀在理解的基礎(chǔ)上記憶。
最后再以提問的方式向?qū)W生強(qiáng)調(diào)：一對平衡力和一對作用力與反作用力的區(qū)別。目的是讓學(xué)生能夠正確地應(yīng)用二力平衡知識來解決實際問題。
1.在圖8.2-4中，F(xiàn)1和F2是物體所受的方向相反的兩個力，哪些情況下，這兩個力是平衡的？ 2.在平直的地面上，一個人沿水平方向用20N的力推一輛小車勻速向西運動，試畫出小車所受阻力的大小和方向。 3.質(zhì)量40kg的小船靜止在水面，它除了受到重力之外，還受到另一個力的作用，這個力的大小等于多少？方向如何？試著畫出小船受力的示意圖。 4.在水平公路上勻速行駛的太陽能汽車受到幾對平衡力的作用（圖8.2-5）？為什么說它們是互相平衡的？請在圖8.2-6上畫出汽車受力的示意圖。 生答：乙和丁。 生活動：在練習(xí)本上練習(xí)畫圖二力平衡的示意圖。 生活動：在練習(xí)本上練習(xí)畫圖二力平衡的示意圖。 生活動：在練習(xí)本上練習(xí)畫圖二力平衡的示意圖。
板書設(shè)計 靜止 平衡狀態(tài) 平衡狀態(tài)下力與運動的關(guān)系 勻速直線運動 平衡力 8.2 二力平衡 二力平衡的條件：同體、等大、反向、共線 （1課時） 二力平衡的條件及應(yīng)用 運動狀態(tài) 受力情況 二力平衡條件的應(yīng)用 相同點 受力情況 運動狀態(tài) 平衡力和作用力與反作用力： 不同點
作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計 選做題1：從課后習(xí)題中選取； 必做題：完成練習(xí)冊本課時的夯實基礎(chǔ)。選做題2：完成練習(xí)冊本課時的能力提升。
特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明 多媒體課件 自制探究實驗（分組實驗7組）：鐵架臺7臺，帶軸滑輪7x2，長方形硬紙板9塊（備用2塊）、細(xì)線7x2條、鉤碼（若干個），剪刀7把。
教學(xué)反思與改進(jìn) 本課成功之處主要在于課堂學(xué)習(xí)與日常生活緊密聯(lián)系起來，從生活走向物理，從物理走向社會。一方面把活生生的世界提供給學(xué)生理解和體驗，提高學(xué)生對生活的深刻理解和深入感悟；一方面在充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)時，教師引領(lǐng)學(xué)生參與實驗，采用邊提問、邊實驗、邊討論、邊總結(jié)的方法，引導(dǎo)學(xué)生參與知識形成的全過程.在教學(xué)中結(jié)合一個個新問題的提出和解決，使學(xué)生領(lǐng)會提出問題的思路，解決問題的方法。通過有序地進(jìn)行觀察、分析的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實驗?zāi)芰头治觥⒏爬芰Α?改進(jìn)：自制實驗裝置的穩(wěn)定性有待于提高，滑輪的固定不牢靠；實驗裝備和實驗程序幾乎是老師定制，限制了學(xué)生的自主設(shè)計的積極性和興趣；實驗探究過程過于依賴教師的預(yù)定程序沒有給予學(xué)生自己開放性的操作；對于學(xué)生探究能力的提升有受阻的教師因素。
學(xué)習(xí)評價設(shè)計 課堂內(nèi)容在編排上應(yīng)做到由易到到難、由簡單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到應(yīng)用能力層層推進(jìn)。首先要讓學(xué)生能充分回憶本節(jié)課的主要內(nèi)容，識記簡單的一些知識，如平衡力的概念、二力平衡的條件等；其次對于理解應(yīng)用層次的物體受力分析，從物體受一個力到二個力、三個力甚至四個力逐步深入。通過分化不同層次目標(biāo)，達(dá)到初步學(xué)會分析物體受力的應(yīng)用二力平衡的條件來解決實際問題是本節(jié)的重點和難點。學(xué)生不能判斷一對平衡力從而導(dǎo)致得分率不高，反饋的信息告訴我們必須注重對應(yīng)問題的理解，特別是二力平衡的條件中的“二個力必須作用在同一個物體上”的理解，要解決這一問題，僅僅做題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須強(qiáng)化教學(xué)才能夠比較好的解決。教學(xué)中合理的物理情景的創(chuàng)設(shè)有助于幫助學(xué)生記憶、理解知識，因此在平時的教學(xué)中要注重實驗以及學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。

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