高中物理-共点力的平衡教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE1《共点力的平衡》教学设计一、学生培训设计：（一）预习培训1.培训对象：全体学生2.培训内容：（1）依据学习目标，用15分钟阅读勾划课本。（2）在做预习案的过程中一定要规范作图和方程式的书写。（二）课前培训1.培训对象：小组长和学科班长2.培训内容：（1）自主学习过程中要组织学生独立思考，不要讨论，保持安静；（2）合作探究过程中要充分调动组员参与的积极性，关注每一个孩子，防止精力流失，讨论要突出重点。（三）课中培训1.培训对象：全体学生2.培训内容：（1）规范性方面：纠正自己在书写方面存在的不规范的地方，在教师巡视的过程中和点拨过程中指出；（2）落实方面：严格按照学习目标要求进行落实，突出重点，整理本节的知识脉络，构建出两个基本物理模型。二、教学内容分析：《共点力的平衡》是人民教育出版社高中物理第一册（必修）第三章第五节的内容。本章是在前几章知识的基础上提出的物体运动的一种特殊状态—平衡态。要解决好共点力下物体的平衡问题，受力分析是基础，也是关键。本章是在前几章知识的基础上提出的物体运动的一种特殊状态—平衡态。要解决好共点力下物体的平衡问题，受力分析是基础，也是关键。教材列举了两个例题，不仅要让学生加深对平衡条件的理解，更是要让他们学习和掌握解决共点力物体平衡问题的基本思路和方法（即：力的合成法、正交分解法等等）。因此，它对训练学生的思维能力有着十分重要的作用。学生分析：高一学生学习了“受力分析”，已经具有一些分析简单物理问题的能力。在此基础上我们处理平衡问题，利用平衡条件来解题应该问题不大。但是，由于高一学生对受力分析理解不透彻，而且又是首次接触正交分解法的应用，所以还不能很灵活地用。本节知识综合性比较强,考查学生应用所学物理知识和数学知识解决实际问题的能力。同时，高一学生逻辑思维能力还有待加强，因此，在教学中较适宜采用实际生活中的例子引入教学问题，以提高学习兴趣。四、【设计思路】通过学生易接受的趣味事例调动学生积极性，通过已知的二力平衡条件，猜想三力平衡条件。然后通过实验，以小组为单位，开展合作研究，培养学生操作实验的能力，使学生在“亲手操作、亲身实践”中体会科学的探究过程；通过分析、归纳，从而总结出了平衡条件，培养了学生分析、研究问题的能力。最后通过活动，引导学生解决实际问题，培养学生在实际生活中认识问题的能力，提高了科学素养。【教学过程】教学过程教师活动学生活动设计意图课题引入这些物体的状态真是不可思议，令人担心，我们担忧的是失去平衡。什么是物体的平衡状态，物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？本节我们就来学习这方面的问题。体会图片传达的信息，揣摩本节的内容通过神奇的平衡图片，挖掘其中的物理奥秘，于神奇处见平凡，激发学生的学习热情新课教学（平衡条件）复习提问：（1）什么是共点力（图片展示）（2）什么是共点力作用下物体的平衡状态。一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。问题：如何区别平衡状态与非平衡状态请学生举例：哪些物体属于在共点力作用下处于平衡状态。同学们刚才举的例子中，有的物体在两个力作用下处于平衡，有的物体在三个力的作用下处于平衡。那么，在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平衡状态呢？a.实验探究图片展示两个力平衡问题过渡：那三力平衡或四力平衡要满足什么条件呢？（同时图片展示三个力平衡）设计实验方案：下面我们就从三力平衡入手，设计一个实验探索一下三力平衡的条件是什么？现在我们给同学提供了一些可能用到的实验器材。大家根据这些器材分组讨论一下，怎样让一个物体三力平衡？要测量哪些物理量？要用哪些器材？（投影器材名称）交流实验方案：投影组1的原理图：设问：不错，其他同学有什么意见和建议？投影组2的原理图：投影组3的原理图：大家都说的非常好。这里其实已经有了三种实验设计。至于哪一种误差更小，做法更好，我们就实际做了再说。大家分组各自选定一种方法进行实验，过一会我们再来交流各组的实验结论。（提醒学生在实验时应注意吸取上一节实验的经验教训，取适当大小和夹角的力，尽量减小实验的误差。）交流实验结果：请同学说明作图得到的结果：（用实物投影展示本组同学所做的力的图示）从大家的汇报交流中我们可以发现：1、采用滑轮的方案3完成的最快，采用两个弹簧秤的方案1误差偏大，用三个弹簧秤的方案2则完成的最慢。方案3的确是较好的设计。2、虽然各组的图差别很大，但任何一组三力的合力都是零即其中两个力的合力必然与第三个力等大反向总结学生结论，提出多个力的问题归纳总结多个共点力作用下物体的平衡条件答：几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。记笔记：静止或匀直学生讨论交流举例回忆二力平衡：若物体受到两个共点力作用处于平衡状态，则这两个力等值反向,物体受到的合外力为零。讨论猜测（这三个力的合力为零，任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。）组1代表：匀速运动的物体不好控制速度，也不好测量。所以我们想用两个弹簧秤拉着钩码，使钩码保持静止，则钩码就是在两个拉力和重力作用下的三力平衡。做法是：在竖直木板上钉两个图钉A和B，用不同长度的绳OA和OB系着两个弹簧秤，每个弹簧秤的另一端连接重力为G的钩码，在钩码平衡时，两拉力的大小就可以直接在弹簧秤上显示出来了。测出两绳拉力的大小，并记录拉力方向，并用弹簧秤测出钩码的重力。作好钩码的受力图示，才能表现出三个力之间的关系。答：弹簧秤这样斜着拉，拉力就会偏离弹簧秤的轴线方向，且弹簧秤还有自重，这样会造成很大的误差。组2代表：我们组不用钩码，把木板放在水平面上，采用三个弹簧秤拉结点O，使O不动，记录三根弹簧的读数和方向组3代表：我们组利用了定滑轮。定滑轮可以改变力的作用方向而不改变力的大小。那我们把每条线的拉力通过定滑轮改成竖直方向，就不用担心弹簧秤的拉力与轴线不一致的问题了。而且还可以不用弹簧秤，结点静止时，钩码的重力大小与相应细绳对接点的拉力大小相等，由此可记录三力的大小；标记每条细线拉力方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些，连接两定点，即可得到拉力方向。依据力的大小和方向做出三个力的图示，即可比较三个力的关系。组2用三个弹簧秤，同时读数很困难，图示也难画。而我们的实验方案中测拉力的大小时只要数砝码的个数就行了，图也好作。分组实验探究三个力平衡条件学生交流实验结果各组基本得出了三个力要满足的条件是：以OA（即F1）和OB（即F2）为邻边作平行四边形OADB，根据平行四边形定则，其对角线OD就表示F1与F2合力F。用刻度尺量出OD的长并与OC相比较。则在误差允许的范围内，F1、F2的合力与F3大小相等，方向相同；如果将F1、F2的合力再与F3合成，则三个力的合力为零。记笔记：3个共点力平衡条件：若物体受到三个共点力作用处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等值反向,物体受到的合外力为零。记笔记：若物体受到n个力处于平衡状态，则任意(n-1)个力的合力与第n个力等值反向,物体受到的合外力为零。复习巩固，为平衡条件的获得做铺垫带着概念寻找生活中的平衡，增强物理知识应用于生活实际的意识初高中衔接启发探究让学生获得平衡条件分组设计，合作讨论：体验探究的过程，为科学归纳作准备由于这一实验与力的合成探究实验大体相同，所以在实验操作上没有花太多时间，而把精力重点放在让学生自觉运用已学知识设计探究实验上。新课教学（实践拓展）1、根据概念来判断下面的物体是否处于平衡状态:（1）静止在水平面上的木箱（2）平直马路上在牵引力作用下匀速前进的汽车（3）用细线悬挂在天花板上的静止小球（4）刹车后停下来了的汽车（5）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断细线的瞬间（6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻力)2、教材例题出示图片和题目：用绳子将鸟笼挂在一根横梁上，如图5-31所示。若鸟笼重19.6N，求绳子OA和OB的拉力各是多大？（过程略）是是是是否否阅读，随问题进入物理情景受力分析利用结论：任意两个力的合力与第三个力等值反向学生当堂练习联想生活中相关实例，加深对平衡状态的理解从生活实际出发抽象简单模型，体会物理学来源于实践、贴近于生活的学科特色用练习加强对平衡条件的理解，同时也为下一节课做铺垫新课教学（平衡的种类和稳度）我们已经知道了平衡的含义和条件，其实物体平衡有着不同的类别A——不稳平衡B——稳定平衡C——随遇平衡我们还把物体平衡的稳定程度称为稳度，重心越低，支持面越大，物体的稳度就越大，物体越不容易翻倒。能不能举些例子呢？在课本上做记号答：赛车“身矮轮宽”结合实例简单了解相关概念就行，要求较低五、教学反思:本节课旨在通过学生亲手操作、亲身实践来体会科学的探究过程。我首先通过图片，以及已知的二力平衡条件，引导学生猜想三力平衡应该满足的关系，接下来通过实验来探究三力平衡的条件，并且归纳出多个共点力作用下物体的平衡条件。教学中尽量多地给学生提供自主探索的空间，使学生有较多的独立获取知识的机会。课堂中注重理论联系实际，并通过图片和实物投影，巧妙地将信息技术与物理教学进行了整合。《共点力的平衡》学情分析学情分析高一学生刚学习了“受力分析”，已经具有一些分析简单物理问题的能力。在此基础上我们处理平衡问题，利用平衡条件来解题应该问题不大。但是由于高一学生对受力分析理解不透彻，而且又是首次接触正交分解法的应用，所以还不能很灵活地用。本节知识综合性比较强,考查学生应用所学物理知识和数学知识解决实际问题的能力。同时，高一学生逻辑思维能力还有待加强，因此，在教学中较适宜采用实际生活中的例子引入教学问题，以提高学习兴趣。《共点力的平衡》效果分析本堂课真正体现以学生为主体，让学生充分感受、理解知识的建立和发展过程，引导、启发学生深入思考，通过联想、判断、推理、分析、综合，归纳出物体呈现如此现象的本质和规律，然后把规律应用到实际中去。力求体现物理学研究的基本方法，培养学生创新意识和创新能力，使学生感到所学知识确有实际意义，从内心感到确需知道该知识和方法，从而积极参与、主动学习、自主探索，同时体现教师适时引领、“搭桥引路”的主导地位。本堂课的具体效果主要体现在以下三点：本节课没有过度注重知识的传授，而是注重获取知识与技能的过程，使其成为学会学习和形成正确价值观的过程。2.本节课突出以学生活动为主，倡导学生主动参与过程，获取探索未知事物的方法，体验在合作与交流中的快乐与成功，提升学生的语言概括和表述能力。3.本节课注重的是一种科学知识获得的过程，培养学生的实践研究能力，增强学生的科学素养。《共点力的平衡》教材分析1.教学内容《共点力的平衡》是人民教育出版社高中物理第一册（必修）第三章第五节的内容。本章是在前几章知识的基础上提出的物体运动的一种特殊状态平衡态。要解决好共点力作用下物体的平衡问题，受力分析是基础，也是关键。教材列举了两个例题，不仅要让学生加深对平衡条件的理解，更是要让他们学习和掌握解决共点力物体平衡问题的基本思路和方法（即：力的合成法、正交分解法等等）。因此，它对训练学生的思维能力有着十分重要的作用。力学平衡状态是比较常见的力学状态，研究物体力学平衡状态的种类，保持平衡状态的条件，是本章的主要任务。物体的力学状态与物体的受力情况紧密联系。研究物体的平衡状态，归根结底就是研究物体的受力情况、研究物体保持平衡状态的受力条件。力的平衡要有正确的思路：首先确定研究对象，其次是正确分析物体的受力，然后根据平衡条件列方程求解。对于比较简单的问题，可以用直角三角形的知识求解，对于不成直角的受力问题可以用正交分解方法求解。2.教材的地位与作用本章讲述有关力的基本知识，包括了以后学习的动力学和静力学所必须的预备知识，基础性和预备性仍然是本章的特点。《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中的第二个二级主题“相互作用与运动规律”中与本节内容有关的条目是：“通过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。”本节要求学生知道什么是力的平衡；通过实验，知道共点力平衡的条件；会应用力的平衡条件分析解决日常生产、生活中的一些问题,培养学生主动将物理知识应用于生活、生产实践的意识。教学目标1.通过实验，探究共点力作用下物体的平衡条件；2.运用共点力合成、分解的知识以及平衡条件解决一些与生产和生活相关的实际问题。3.通过学习，发展对科学的好奇心与求知欲，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯。教学重点通过理论和实验推导出三个力的平衡条件，知道多个力平衡的条件是本节课的重点；教学难点应用平衡条件处理实际问题教法方法逻辑猜想、实验探究式、理性探究、讲授式《共点力的平衡》评测练习1.如图所示，重为10N的小球在竖直挡板作用下静止在倾角为300的光滑斜面上，挡板也是光滑的，求：（1）挡板对小球弹力的大小（2）斜面对小球弹力的大小2.如图所示,水平横杆BC的B端固定，C端有一定滑轮，跨在定滑轮上的绳子一端悬一质量为m的物体,另一端固定在A点,当物体静止时，∠ACB=30°，不计定滑轮的摩擦和绳子的质量，这时，定滑轮作用于绳子的力等于（）A.B.C.D.3.如图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度增加一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是（）F1增大，F2减小B．F1减小，F2增大C．F1和F2都减小D．F1和F2都增大4.如图所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮的轻绳两端，M放在水平地面上，m被悬挂在天花板上，若将M沿水平地面向右缓慢移动少许后M仍静止，下列说法正确的是（）A.绳与水平方向的夹角变大B.绳中拉力不变C.M对地面的压力变大D.M所受的静摩擦力变小《共点力的平衡》课后反思《共点力平衡条件的应用》是人民教育出版社高中物理第一册（必修）第四章第二节的内容。其主要内容是对共点力平衡状态的进一步理解和对平衡条件的应用。在前一课时中，学生学习了什么是共点力的平衡状态与平衡条件。那如何根据平衡条件来处理平衡问题呢？因此本节课重点是介绍了几种处理平衡问题的常用方法（如：力的合成法、正交分解法等）。难点是对正交分解法的理解与应用。希望通过学习解物体平衡问题的思路和方法，培养学生规范灵活分析、解决问题的能力。本节课的教学程序安排如下：知识回顾，引入新课：通过让全体学生共同参与小实验：=1\*GB3①让学生起立后站在地上不动回答是平衡状态吗？=2\*GB3②让学生把文具盒放在书上不滑下=3\*GB3③让学生轻轻推书缓慢移动。=4\*GB3④让一部分学生站到过道上跳起来，在最高点时他们是不是也是处于平衡状态呢？然后回忆总结出物体处于平衡状态的条件。教学过程：主要是通过教材第一个例题创设问题情景,然后让学生自己来探究:三力平衡的解题思路与方法合成法、分解法；为了探究多力平衡的解题思路与方法正交分解法,精心设计了一个例题,起到了极佳的作用。同时又层层推进,并通过教材上的例题2不但回顾了前面的解题方法而且又上升了一个层次即:对前面的解题思路加以了总结。教学中，学生很是活跃，积极回答问题并上黑板板演。更可喜的是有学生还有创新的想法。如：有学生提出了用矢量三角形、正交分解的方法等等。反思总结:主要是引导学生自己来反思、总结。通过引导有学生能够积极主动地站起来对所讲的内容加以了总结，而且总结得特别清楚、完整、重点突出，以致把课堂推向了高潮。整个课堂教学进程顺利，学生活跃,能够积极主动地探究、思考问题。但是还存在不足：在今后的教学中教师的主导作用还应该加强。物理课堂不仅要闪耀着智慧的光辉，更要体现人性的魅力。那我们要充分地相信学生，把课堂放心地交给学生，让他们成为课堂的主人。板书设计