名校联盟广东省陆河外国语高一物理《3.5.1共点力的平衡条件》教案（必修一）

课题、共点力的平衡条件（第1课时）教学目标知识与技能1、认识共点力、平衡状态等概念。2、知道共点力的平衡条件。3、能用共点力的平衡条件解决生活中的问题。过程与方法1、经历探究性实验的过程，培养学生观察能力、分析能力和概括能力。2、体会物理学的研究方法。情感目标通过探究活动，培养学生积极主动探究知识的态度和合作精神。教学重点通过实验探究，找出共点力的平衡条件教学难点共点力的平衡条件主要教法教师启发、引导，归纳法、实验法、自主探索法教学媒体黑板擦、多媒体、轻质小圆环、细绳、钩码若干、画有等间距的同心圆纸片、图钉、直尺、铅笔、弹簧秤、教学过程一、引入新课研究课题的提出演示视频材料：杂技演员走钢丝时不断小心地调整自己身体的姿势，保持身体的平衡，顺利地通过钢丝。电脑展示图片1：用绳子拉着悬在空中的气球随水平方向吹来的风倾斜。电脑展示图片2：吊车匀速提起货物结合以上实例，提出以下问题给学生进行讨论与交流。问题1：气球受到哪些力？处于什么状态？问题2：货物受到哪些力？处于什么状态？问题3：这些力都有什么特点？（引导学生分析物体所受到的力的作用线的特点）得出结论1：气球受重力、拉力、浮力和风力的作用，处于静止状态。得出结论2：货物受重力和拉力的作用处于匀速直线运动状态。得出结论3：物体受到的力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点。二、进行新课（一）学习概念1：几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。2：物体处于静止状态或匀速直线运动的状态叫做平衡状态。（二）提出猜想提出问题：我们初过物体受两个力的作用时处于平衡状态的合外力为零，那么物体受三个、四个，甚至更多的力作用时的平衡条件是什么呢？实验与探究引导学生进行猜想：二力平衡的条件是合外力为零，物体受三个力的平衡条件也可能是合外力为零。（三）设计实验教师引导学生设计实验：（让学生明确实验目的，用什么器材容易较准确测出力？怎样记录力的作用点、大小和方向？用什么方法寻找力的关系？）讨论与交流：让同学相互讨论、交流实验设计的思路，然后由小组推荐一位同学说一说实验方案。甲组：在一同心圆纸面上,用三把弹簧秤拉绳套,让绳结点位于圆心,记录三个力的大小、方向和作用点。再用力的图示法作平行四边形求合力。乙组：将一根轻质小圆环与三根细绳相连。在一细绳上挂重物，另外两根细绳上挂钩码，使轻质小圆环在三根细绳的拉力作用下处于平衡状态。将画有同心圆的纸片位于圆环与细绳后的木板上，使同心圆与圆环重合，记下两根细绳上钩码的数量，他们与纸片边缘的交点A和B，以及另一根细绳上重物的质量、它与纸边缘的交点C。然后用力的图示法画出三个力，并用平行四边形定则求合力。（四）进行实验学生分组实验：各小组根据自己的设计方案进行实验。（教师到下面观察学生的实验操作、学生的合作情况等，引导解答学生的疑问）分享实验成果：请各小组派一位代表到讲台汇报本小组的的实验探究过程，把实验中得到的图形用平台投影出来，并进行分析总结。（五）总结实验结论让学生进行实验的交流与总结（教师进行引导）：通过实验用平行四边形定则得到的三个力的关系为：这两个力的合力的大小与第三个力相等，方向相反。得出结论：物体在三个力的作用下的平衡条件是：F合=0。（电子板书）教师引导学生通过生活中的实例理解我们刚才验证的是静止状态下的平衡，另一种平衡，匀速直线运动呢？同样可以在匀速行驶的火车上做实验，得出的结论还是一样的。教师通过力的等效和替代原理来引导学生理解：物体受n个力的作用，我们可以用一个力去替代其中（n-1）个力，就相当于物体受两个作用，所以物体受n个力的作用平衡条件是F合=0。（六）实际应用平衡条件在实践中的应用：1．课本例题P66：引导学生进行受力分析，画受力分析图，并如何构造一个平行四边形，应用的原理是什么？然后进行解答。还可以让学生尝试用其他方法求解（例如正交分解法等）2．让学生思考课本例题后面的“讨论与交流”并给适当的提示帮助学生理解，例如挡板由原来位置逐渐被放至水平，两个弹力怎么变化？共点力作用下物体平衡问题的一般步骤：（1）定研究对象；（2）对所选研究对象进行受力分析，并画出受力示意图；（3）分析研究对象是否处于平衡状态；（4）运用平衡条件，选用适当方法，列出平衡方程求解。三、小结这节课我们学习了物体的平衡条件，会分析一些物体的平衡问题，同时，我们也亲身体验了科学探究