《共点力的平衡》设计2

《共点力的平衡》教学设计一、教学目标：1.知识和技能：1)理解物体处于平衡状态的概念，能区别平衡状态和静止状态。2)能根据实验目的，用弹簧秤准确测量物体所受的大小确定每个力的方向。2.过程和方法：1)通过观察，认识物体处于平衡状态的受力特点。2)通过实验亲自感受三个力平衡实验中三个力的大小和方向之间相互关联性，并能运用的合成或分解法分析、归纳和描述三个共点力平衡的条件。3.情感、态度和价值观：通过探究三力平衡的实验过程，体会实验在研究问题中的重要性，激发创造性思维和主动探究物理规律的精神，在实验过程中，培养同学间的团结协作精神。二、教学重点和难点：1.重点是受共点力作用物体的平衡条件。2.难点是用共点力的合成和分解定量计算共点力平衡的实际问题。三、教学设计思路和教学流程：本设计内容为两个部分：一是物体平衡的概念；二是物体在共点力作用下平衡条件。第一部分的设计，通过图片、录象为基础，通过观察、分析、归纳，得到物体在共点力作用下的平衡概念，通过分析、讨论得到，物体处于静止和匀速直线运动状态下，相同点和不同点，得到处于平衡状态下物体的加速度为零，速度可以不为零的特点。第二部分的设计，首先通过受到二个力作用而处于平衡的条件，即受到一对平衡力，F合=0，然后讨论当物体受到三个共点力作用下处于平衡的条件，用实验探究得到：三个共点力作用物体平衡条件F合=0，进而推广到多个力作用物体平衡的条件，体现从特殊到一般归纳推理过程，使学生分析、归纳和推理能力得到提高。教学流程：四、教学过程教学过程说明一、复习并引入新课：1.我们学过共点力的合成与分解，那么，什么叫共点力呢？（几个力作用在物体同一点，或力的作用线延长交于一点）2.已知二个分力，用什么方法求它们的合力呢？（用平行四边形定则）3.为什么用合力可以代替二个分力呢？（因为一个合力和二个分力产生的作用效果相等）今天我们就在这个基础上再来学习一个新的知识，叫共点力的平衡。二、用录像引入共点力作用下物体的平衡状态；1.平衡状态：、生活中有许多物体处于平衡状态，下面我们看一些图片：请学生回答。复习旧知识为新课作准备。看录象。NGNGGGfNNNGFf请同学们看了图片以后，教师分析：其中第一张图片是一只花篮，处于静止状态。第二张是一只匀速下滑的米老鼠。第三张是一架在空中匀速飞行的飞机。这三张图片中，物体处于二种状态，一种是静止，还有一种是匀速直线运动，物理上把它们称为平衡状态。板书：一、平衡状态定义：物体处于静止或匀速直线运动状态，叫做平衡状态。2.平衡和静止的区别：先来看平衡的特点：静止：v=0；a=0；匀速直线；v≠0；a=0；我们看到处于平衡的物体加速度为零，但速度不一定为零。板书：区别：静止状态（v=0，a=0）；平衡状态（v可以≠0，a=0）。3物体平衡时的受力的特点：第一张图片是一只花篮，受二个力第二张是一只匀速下滑的米老鼠，受三个力。NGFNGFfGfNNNG从分析看到，三张图都是共点力，其次，第一张图是二力平衡，第二张是三力平衡，第三张是四力平衡。因此，上面三张图的平衡是共点力平衡。三、共点力平衡的条件1.平衡的条件：实验演示：铁架台上挂着的弹簧秤通过细绳悬挂一个钩码保持静止状态，请学生分析钩码受力（重力和弹力），由初中知识知道，这二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。结论：当物体受二力而平衡时，这二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，F合=0。2.三力平衡的条件：刚才图片中有三力平衡的情况，那么，平衡的条件是什么呢？请同学们猜想一下，是否平衡的条件还是F合=0？能否用实验来证明呢？演示实验：用一个拉力使钩码偏离竖直位置一个角度，钩码处于静止。提问：（1）钩码受几个力作用？（三个力）（2）这三个力的大小如何测量？（弹簧秤）（3）这三个力的方向如何确定？（可以用一张白纸放在悬挂的装置后面，然后用铅笔把力的方向画在纸上）。然后学生实验，二人一组，先做实验，得到三个力的大小，然后在纸上用作图法求合力，教师来回指导。等学生完成以后，选二组结果进行讨论：第一组同学求合力是将二个力等效成一个力，变成二力平衡，然后比较这二个力的合力是否为零。第二组同学是将一个力按作用效果分解，分别与另外而二个力平衡的方法，求合力是否为零。大部分同学都在比较精确的实验误差范围内，得到了如下的结论：物体处于三力平衡状态时，沿任意方向的合力为零。那么，有没有更精确的实验方法来证明三力平衡的条件呢？借助于现代化的DIS实验，我们可以比较准确的验证三力平衡的条件。演示实验：一个钩码受三力作用而处于静止状态。提问：用DIS系统如何测钩码受到的拉力？（用力传感器）然后用作图法求三个力的合力，得到了比较准确的三力平衡的条件，F合=o。3物体受多力平衡的条件：想一想，如果物体受4个力或5个力的作用，物体平衡的条件是否还是为零吗？应用类似研究三力平衡问题的等效替代的方法，可以得到多个共点力的平衡条件仍是合力为零。四、小结：本节课学习了二个重要