高中物理 第4章 怎样求合力与分力 4.3 共点力的平衡及其应用教案 沪科版必修1.doc

4.3 共点力的平衡及其应用教学目标1、知识与技能（1）知道物体的平衡状态。理解二力平衡条件。（2）知道滑动摩擦、静摩擦和滚动摩擦及其利弊。（3）知道影响滑动摩擦力大小的有关因素。（4）会用悬挂法找薄板的重心位置。（5）会用二力平衡条件测出滑动摩擦力的大小。2、过程与方法（1）经历探究二力平衡条件的过程，感受实验、归纳的科学方法。（2）通过研究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的过程，体会“控制变量”的研究方法。3、态度、情感与价值观（1）在小组实验中互相配合，培养合作学习的精神。（2）通过利用二力平衡条件解释实际问题的过程，感悟生活中处处有物理，激发用所学知识解释生活现象的兴趣。（3）通过对摩擦利弊的分析讨论，懂得任何事物都存在两面性。教学重点和难点重点：二力平衡条件。难点：探究做匀速直线运动物体的二力平衡条件；判断摩擦力是否存在。平衡状态活动学生实验1二力平衡条件活动应用情景实验情景视频活动学生实验3活动学生实验2情景视频滑动摩擦静摩擦滚动摩擦活动学生实验4活动学生实验5影响滑动摩擦力大小的因素活动应用教案示例第一课时（一）引入复习力的作用效果。提问：有力的作用，物体的运动状态一定改变吗？分析物体的受力：（二）新课一、平衡状态1、平衡状态：物体的运动状态没有发生改变。（静止或匀速直线运动状态）2、力的平衡：物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力互相平衡物体受两个力作用保持平衡的情况最简单，我们先来研究这种情况问：物体受两个力作用一定就能保持静止或匀速直线运动状态吗？举例说明答：不一定如放在光滑斜面上的书，要沿斜面向下滑汽车或电梯起动时，速度越来越快物体受到的两个力，要满足什么条件才能平衡呢？我们通过实验来研究二、二力平衡条件的探究学习活动卡p55学生实验（物体静止）建议：在实验前先让学生明确实验目的，搞清研究对象，阅读实验步骤。 可增加一个实验，把两块用细线相连的木板作为研究对象，用两个弹簧测力计使研究对象静止后，剪断相连的细线，观察并描述实验现象。实验1研究二力平衡的条件将光滑木板放在水平桌面上，木块放在木板上（木板为45厘米60厘米，板上安装2个定滑轮，3个羊眼圈木块上安4个挂钩如图1所示）在木块挂钩1、2上拴好细绳并跨过滑轮，绳下端各挂若干钩码如图2所示 研究对象：木块受力分析：水平方向受到绳施加的两个拉力观察木块在什么条件下静止，什么条件下发生运动提示：力的三要素：大小、方向、作用点(1)二力大小不相等，左端挂1个钩码，右端挂2个钩码放手后木块由静止开始向右运动(2)二力大小相等左、右两端各挂1个钩码放手后，木块保持静止问：是否只要两个力大小相等，就可以互相平衡呢？实验2如图3所示，把两根细绳的一端分别拴在木块的挂钩1、4上，另一端各穿过羊眼圈2、3后分别挂1个钩码放手后，木块由静止开始运动看来两个力只是大小相等，方向不相反，是不能互相平衡的如果两个力大小相等，方向也相反，是否就可以平衡呢？实验3装置与图3相同，将两根细绳的一端分别拴在木块挂钩3、4上，另一端各穿过羊眼圈1、2后分别挂1个钩码放手后，木块由静止发生转动小结：作用在木块上的两个力要想互相平衡必须满足三个条件：(1)大小相等，(2)方向相反，(3)在同一直线上请同学们自己做一个实验研究二力平衡的条件实验4每个同学桌上有2个弹簧秤，一块塑料板，板上有几个洞用两个弹簧秤拉这块塑料板，想一想怎样拉才能使塑料板保持静止不动？归纳、总结一下要使塑料板保持静止（处于平衡状态），作用在塑料板上的两个力必须满足的条件是什么？答：大小相等，方向相反，并且在同一直线上匀速直线运动物体实验：活动卡p55-56用弹簧秤拉着钩码在竖直方向缓缓运动1、结论：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡问：根据同一直线上二力合成的知识，彼此平衡的两个力的合力是多少？答：彼此平衡的两个力的合力为零2、平衡力的合力为零力的平衡在日常生活中有许多实际应用，应会根据平衡状态，找出平衡力；根据物体受力情况，判断它是否处于平衡状态第二课时三、应用（一）引入问题：形状不规则的薄板静止在水平桌面上，它受到几个力的作用？这两个力有什么关系？你能找到薄板的重心位置吗？（二）新课1、找薄板的重心位置（1）学生分组讨论、交流实验方案。方案1：支撑法教师点拨：（如图）薄板能静止在水平桌面上，是由于薄板受到的重力与桌面的支持力平衡，如果桌子面积变小，薄板能否保持静止？桌面变成一点时，薄板能否保持静止？fgfgfg方案2：悬挂法教师点拨：将薄板悬挂起来，当薄板静止时，它受到几个力？你能画出重力的作用线位置吗？如果改变悬挂点的位置，薄板还能保持静止吗？你还能画出重力的作用线位置吗？两次重力的作用线相交于一点，想一想，这一点的位置代表了什么？2、(1)吊在空中重5牛的电灯，静止不动时，电线对它的拉力是多大？拉力是5牛，方向竖直向上请同学们分析下面的事例(2)放在桌上的书（重力、支持力）(3)匀速下落的跳伞运动员（重力、阻力）(4)平直马路上匀速行驶的汽车（牵引力、阻力）3、汽车行驶时受到的牵引力为f，受到的阻力为f(1)当ff时，汽车做什么样的运动？(2)当f=f时，汽车做什么样的运动？(3)当ff时，汽车做什么样的运动？研究对象：汽车受力分析：水平方向受牵引力f，阻力f两个力的关系：ff，两个力不互相平衡，f合ff运动状态：不能处于平衡状态结论：汽车在f合作用下将做加速运动当f=f，ff时汽车将做什么样的运动，请同学们分析4、如图5所示，物重6牛，弹簧秤向上拉示数为牛，水平地面给物体的支持力是多大？答：支持力是2牛列举平衡力的生活事例：举重，放在桌子上的书包，吊灯，停在水平地面上的汽车进一步提出问题：物体在平衡力的作用下，运动状态会怎样？解释生活中的平衡现象课本p79思考与练习13第三课时（一）引入演示：把小车放在桌面上，此时小车处于什么状态？当用手推小车时，小车怎样呢？问题：小车在水平桌面上滑行一段距离后为什么会停下来？用力推桌子，为什么桌子仍保持静止？在水平地面上行驶的自行车，停止用力后，为什么会慢慢停下来？画出它们的受力示意图吗？（二）新课一、摩擦力1、定义：一个物体在另一个物体表面有相对运动或运动趋势时，在接触面上产生的阻碍物体运动的力。符号：f日常生活中哪些现象说明物体也受到了摩擦力？讨论举例（搜集事例）运动的小车、汽车、足球等这些物体它们都受到了摩擦力。演示实验1：木板不动，水平推动海绵推动过程中，海绵在水平方向上，除了受推力，还受什么力？摩擦力对运动起什么作用？摩擦力发生在什么部位？演示实验2：海绵不动，水平抽动木板。海绵还受到摩擦力吗？何以见得？它对运动起什么作用？发生在什么部位？2、摩擦力的方向与相对运动的方向相反，作用点在物体表面上。3、摩擦力分类：静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力演示：用手推桌子，没推动。二、静摩擦力1、定义：两个接触的物体有相对运动趋势时产生的摩擦力。2、大小：利用二力平衡举例分析是否受到静摩擦力及力的大小（1）放在桌面上的物体（无静摩擦力）（2）向右推桌子，没推动（3）把书压在墙面上三、滑动摩擦力1、定义：一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力。2、探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关（1）猜想 小实验a将手分别轻压和重压在水平桌面上，匀速拖动，比较两次手的感觉有什么不同。b将薄砂纸的两面分别轻压在水平木板上，匀速拖动，比较两次的感觉有什么不同。问题根据上述实验，你觉得滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关？（2）实验探究在探究时应采取什么方法处理？控制变量法。控制接触面粗糙程度不变，改变压力，观察摩擦力大小；控制压力不变，改变接触面粗糙程度，观察摩擦力大小如何测滑动摩擦力的大小物体做匀速直线运动，摩擦力大小等于拉力的大小。（3）实验结论：滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关。压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。四、滚动摩擦力1、定义：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力。实验：推动铅笔盒缓缓运动，再将两支铅笔垫在铅笔盒下，推动铅笔盒缓缓滚动，比较前后两次摩擦力的大小。2、相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。问题讨论：小明说摩擦真讨厌，因为要推动地板上笨重的箱子得费很大的力气！小华不同意了，说浴室的地板一不小心就会滑倒，多亏有摩擦，放上一块浴垫就不会摔跤了！摩擦力越大越好？还是越小越好？五、应用讨论摩擦的利与弊，以及在生活中增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法。增大、减小摩擦力的方法增大摩擦力：增大压力、使接触面更粗糙减小摩擦力：减小压力、改善接触面（平整光