《二力平衡》名师教案1

PAGEPAGE10第5节二力平衡一、教学背景分析1、教材分析《二力平衡》属于运动和相互作用这个一级主题下的第二个二级主题——机械运动和力中的内容。二力平衡的知识结合前一节同一直线上二力合成的知识，共同构成了初中阶段研究物体受力问题的基础，利用这个基础可以进一步研究物体受多个力平衡的问题，也可以进一步研究力和物体运动的关系。同时，二力平衡是使学生理解用弹簧测力计测量重力大小的原理，也是学生通过探究实验研究摩擦力的基础；这部分知识也为后续学习压强、浮力等问题提供了分析方法上的准备。因此，本节课的内容在力学中有着重要的地位和作用，是解决初中力学问题的重要理论基础。本节课从内容上看主要是让学生从生活中常见的现象入手，分析物体所处的状态，思考为什么物体会处于这种状态，体验物理课程在解决生活、科技、社会问题中的作用。教科书在内容安排上体现了规律教学的一般思路：观察思考——提出问题——实验探究——分析、概括——得出规律。2、学情分析学生前面已经学过力的概念、弹力、重力和同一直线二力的合成。在学生已有的知识基础上，根据初中生已有的思维能力，从感性思维向逻辑思维（理性思维）方向发展。学生对生活中的平衡态有感性认知，会认为静止的物体处于平衡状态，意识不到匀速直线运动状态也是平衡状态，并且认为向上运动的物体向上的力一定大，因此导入环节中让学生直观看到物体悬挂在弹簧测力计下匀速升降示数不变，让学生直接观察到力的大小关系，同时通过探究实验，提高学生的设计、分析和归纳的能力。本教学设计隐含一条科学探究的暗线：发现问题——提出问题——实验探究——分析论证——交流评估——解决问题。二、教学目标1．知识与技能（1）知道平衡状态指物体处于静止或匀速直线运动状态。（2）知道物体处于平衡状态时所受的力称为平衡力，最简单的平衡情况是二力平衡。（3）知道二力平衡条件并会应用二力平衡条件去分析解决简单的问题。2．过程与方法（1）经历实验探究，总结得出二力平衡的条件。在此过程中，培养观察、分析、归纳的能力。（2）通过运用二力平衡条件分析生活实例，加深对知识的理解，培养解决实际问题的能力。3．情感、态度与价值观通过对生活和自然现象中平衡实例的分析,初步领略生活和自然的和谐美妙，培养对生活的热爱和与大自然亲近、和谐相处的情感。三、教学重点和难点重点：二力平衡的条件及其应用。难点：应用二力平衡条件分析解决问题。本节课通过实验探究和实例分析让学生落实本节课的重点；通过让学生思考导入中物体悬挂在弹簧测力计下匀速升降示数不变原因和手顶平衡鸟嘴尖平衡时重力所在直线，以及让学生尝试能否单脚贴墙站立的小游戏等方式，引导学生利用二力平衡条件分析解决上述问题，在轻松有趣的氛围中突破这一难点。四、教学过程环节教师活动学生活动设计意图激趣导入（1）桌上有一个物体，我想知道它所受到的重力，我该怎么测？哪位同学能上来演示一下吗？（2）如果拉动物体匀速上升然后匀速下降，弹簧测力计的示数会变化吗？请你试试（3）为什么弹簧测力计的示数在物体匀速被提升和匀速下降时，与静止时的示数是一样的呢？由此导入新课。（1）一位学生上台演示测量物体重力，其余学生观察他的操作是否规范。（2）学生用弹簧测力计匀速向上拉动物体然后匀速下降，观察示数是否变化。（1）抛出问题，让学生思考，同时让学生演示实验引起学生注意。（2）让学生动手实验，激发学生积极性，培养学生的操作能力和观察能力。（3）问题深入，引入新课。探究新知平衡状态和平衡力（1）让学生观察三幅图片，并思考一下问题：①物体处于什么状态？②它们分别收到哪些力？③受到这些力，物体的运动状态改变了吗？（2）结合学生的回答和图片实例给出平衡状态、平衡力和二力平衡的概念，并提问：平衡的物体一定只受两个力吗？如果不是，请举一个反例。学生思考作答后，教师指出二力平衡是最简单的平衡情况。然后提问：那么反过来，受两个力的物体一定平衡吗？如果不是，请举一个反例。（1）学生观察图片，思考并回答问题：①图1、图3中物体处于静止状态，图2中物体处于匀速直线运动状态。②图1中的书受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，图2中的人受竖直向下的重力和竖直向上的拉力，图3中的桶受竖直向下的重力和两个竖直向上的拉力。③它们的运动状态没有改变。（2）学生做笔记，并思考和回答问题（1）让学生通过观察、思考，知道物体处于静止或匀速直线运动状态，且在受到几个力的情况下，运动状态没有改变。从而引入平衡状态、平衡力和二力平衡的概念。（2）通过两个问题的设置，让学生理解二力平衡是最简单的平衡情况，但不代表处于平衡状态的物体一定只受两个力，以及受两个力的物体也不一定平衡，同时，也可以通过问题引出探究目标，过渡到下一环节。探究二力平衡的条件（1）问题与猜想①提出问题：为什么物体受到两个力时，有的情况能平衡，有的情况却不能平衡？两个力符合什么样的条件才能使物体平衡呢？②作出猜想：请学生针对上述问题，进行小组讨论，然后有依据地提出猜想。教师将有代表性的猜想写在黑板上。（2）制定计划①师生交流，引导学生明确控制变量的研究方法和具体的探究思路。②组织学生组内讨论，制定实验探究方案。③全班交流，完善实验方案。然后教师将实验方案以图解的形式在屏幕上展示。（3）实验探究：各小组展开实验探究，教师巡视指导。（4）分析论证①学生一起分享实验结果，填入屏幕上的表格中。②师生交流，教师引导学生针对之前的猜想，依次根据实验结果进行分析论证，并归纳、概括得出实验结论。③请学生齐读结论。（5）评估交流①请学生回顾实验，提出对实验仍存在的疑问或建议。②引导学生思考“二个力作用不在水平线上能平衡吗？”然后请学生上台演示实验进行验证。（1）学生思考问题并进行小组讨论，并有依据地提出自己的猜想。（2）与教师互动，明确探究思路，然后组内讨论，制定小组的实验方案，并进行全班交流。（3）根据交流完善的实验方案和屏幕上的实验图解，各小组独立完成实验探究。（4）在教师的引导下，对实验结果进行分析论证，并归纳、概括出实验结论。齐读结论。（5）提出对实验存在的疑问和建议。上台合作演示实验。（1）激发学生思维，明确实验探究的目的。通过讨论，使学生能够有依据地提出自己的猜想。（2）将实验设计进行难度分解，先明确控制变量法的具体探究思路，有利于学生顺利讨论出可操作性的实验方案，培养了学生科学设计实验能力。（3）展示实验方案图解，让学生对实验方案有个直观的认识和参考，有利于基础稍弱的小组独立地完成实验探究，培养了学生的实验操作能力。（4）培养学生分析归纳能力。（5）扫清学生思维障碍，加深学生对二力平衡条件的理解。二力平衡条件的应用（1）判断物体平衡时某一个力的大小和方向；①再次抛出导入中的问题：为什么弹簧测力计的示数在物体匀速被提升和匀速下降时，与静止时的示数是一样的呢？启发学生从二力平衡的角度分析，教师补充。②展示平衡鸟在手指上平衡，提问：平衡鸟所受重力在哪条直线上？启发学生从二力平衡的角度分析，教师补充。（2）判断物体受两个力是否平衡：以小游戏的方式，激励学生上台尝试能否单脚贴墙站立，然后启发从二力平衡角度分析尝试者无法成功的原因。学生根据教师启发，从二力平衡角度思考、分析问题。既与前面的环节相呼应，又让学生明白如何利用二力平衡解决遇到的实际问题。既突出了重点，又在轻松有趣的氛围中突破了难点。以小游戏的方式，请两位学生进行拉手角力比赛，在他们僵持时，抛出问题：甲对乙的拉力和乙对甲的拉力，是一对平衡力吗？为什么？启发学生从二力平衡条件的角度分析，并引导学生总结平衡力的相互作用力的异同点。两位学生上台进行拉手角力比赛，其余同学观察，并从二力平衡条件的条件思考、分析教师提出的问题。在教师的引导下，总结出平衡力和相互作用个力的异同点。让学生在实例的受力分析中去区别平衡力和相互作用力，并总结出它们的异同点。课堂巩固组织学生认真完成下列课堂巩固训练，并当堂进行分析讲评。1.下图中，物体处于平衡状态的是（）2.一本物理书放在课桌上静止时，下列各对力中属于平衡力的是（），属于相互作用力的是（）A、书对桌面的压力和桌面对书的支持力B、桌子受到的重力和书对桌子的压力C、书受到的重力和桌面对书的支持力D、书受到的重力和书对桌面的压力3.某工地的起重机要吊装一个工件，该工件重1300N。当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为N；当起重机以5m/s速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力为N，拉力的方向为。4.轿车是否处于平衡状态？如果是，它受到了几对平衡力的作用？其中重力与哪个力平衡？阻力呢？学生认真完成课堂巩固训练。获得教学效果反馈，促使学生掌握知识，培养能力，形成技能（1）促使学生掌握利用二力平衡条件判断物体受两个力是否平衡。（2）进一步理解平衡力和相互作用力的区别。（3）促使学生掌握利用二力平衡条件判断物体平衡时某一个力的大小和方向。（4）拓展认知，使学生明白物体可以同时在不同直线上受到多对平衡力而处于平衡状态，使学生对平衡状态和平衡力的认识更加完整。课堂小结请学生谈谈本节课的收获。学生分享自己本节课的收获。让学生养成及时总结反思的好习惯。课后作业完成课后练习1—6题（详题见“二力平衡练习设计”的“课后练习”部分）；做一做：阅读教材，尝试找出不规则板状物体的重心？说出你这样做的依据？课后巩固提升板书设计：五、教学反思本课结合学生的认知特点，创造条件引导学生积极参与认知过程，突出了以学生为中心的教学理念。首先通过动手实验，学生直观看到物体悬挂在弹簧测力计下匀速升降示数不变。这引起了学生的认知冲突，激发了学生探究新知的兴趣与积极性。然后创设了一系列的情景，引导学生观察分析生活中常见的一些实例，从而建立了平衡状态、平衡力和二力平衡的概念。并以二力平衡的理解为契机点，顺畅自然地提出探究问题：“两个力符合什么条件才能使物体平衡呢？”随之展开了学生分组探究二力平衡条件的活动。通过引导学生对实验结果的分析、交流与讨论总结出二力平衡的条件，这样