力的平衡高品质版.docVIP

力的平衡 泉港五中：刘建龙 、教学内容分析 内容与地位 《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。 应用共点力的平衡条件解决实际问题涉及到力的合成与分解的知识，所以这一 节的学习是力的合成与分解的知识的巩固和应用；同时，力的平衡问题的分析 涉及到：确定研究对象、分析物体受力情况、应用物理规律布列方程等的解题 思路，这在今后学习过程中会经常用到，因此本节教学要体现知识与技能、过 程与方法、情感态度价值观方面的教育功能。 教学目标 道平衡力的概念以及共点力的平衡条件，能运用共点力的平衡条件解释一些简 单的生产生活中的问题。 尝试通过实验，探究共点力作用下物体的平衡条件；尝试运用共点力合成、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。 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。 重点和难点 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； 在解决实际力的平衡问题中，应用相似三角形、线段比例性质以及三角函数等数学知识是 学生学习过程中的难点。 、案例设计 （一）由生活现象导入新课 师：在自然界物体存在的形式是多种多样的。 矗立的岩石和各类建筑， 马路上逐渐加 速的汽车，匀速上升的电梯上站立的人，绕太阳运转的地球等等。我们描述某些物体状 态时常用“平衡”这个词。大家能否联想一下自己的日常生活中的例子，哪些物体是平 衡的？在物理学中“平衡”这个词究竟是什么含义呢？ 预测：学生可能有以下两种倾向： 1——认为平衡就是静止，举的例子都是教室中静止的吊扇、电灯或老师所提到的静 止的岩石或建筑物等等。 图1:蘑菇石 图2 图1:蘑菇石 图2:商场电梯上的人 图4:两只狗来回争夺骨头图5 :两人匀速向上拉起牌匾 图4:两只狗来回争夺骨头 图5 :两人匀速向上拉起牌匾 图6:沿水平地面匀速拉皮箱 有 些初中教师曾在惯性的教学中补充过平衡的含义，学生还记得这一知识点；也有一些学 生事先预习过课本，他们可能会说出正确的答案。 教师可让学生通过相互交流，达成正确的认识。并总结：保持原有运动状态不变叫做 平衡，即速度恒定不变的就是平衡的物体。这里包括速度恒为零的静止状态，是一种静 态的平衡；也包括运动间的平衡，即速度不为零、但大小方向都不变的匀速直线运动状 例1停泊在水面上的船只、被两只狗来回争夺的骨头、在两人合力匀速向上拉起的 牌匾、被拉着沿水平地面匀速前进的皮箱、沿滑梯加速滑下的女孩，这些物体中哪些是 平衡的，它们分别受到哪些力的作用？ *说明：这一例题可以让学生巩固加深“平衡”概念的认识，为下面研究共点力的平 衡条件做好铺垫，同时也让学生感受到物理知识与生活的紧密联系。 （二） 共点力平衡的条件 1.引言: 师：有的物体在两个力作用下平衡，如停泊在水面上的船只，有的物体在三个力作 用下平衡，如在两人合力匀速向上拉起的牌匾，而被拉着沿水平地面匀速前进的皮箱则 是在四个力作用下平衡的。但只要物体处在平衡状态，我们就说物体是所受的力是平衡 的，那么力的平衡要满足什么条件呢？ 预测：学生比较可能回答：我们初中学过二力平衡的条件， 二力平衡的物体所受的两 个力必定大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 程度较好的学生可能会答出：按照惯性定律，物体不受任何外力时将保持运动状态不 变，所以物体不受力时也能平衡。 师：对！那三力平衡或四力平衡要满足什么条件呢？ 一般来说学生对这一问题会感到难以作答，教师可激发学生的求知欲，提出下一步 学习目标。 2.共点力平衡的条件的实验探究： （1）实验的设计： 师：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？ 给每桌学生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？ ［实验器材］:①木板一块 ②定滑轮若干 ③不同长度的细绳三段 ④钩码一组 ⑥ 白纸 ⑦铅笔 ⑧尺 ⑤量角器 ⑨图钉若干 预测：这一实验有前一节力的合成的实验做基础，学生在设计实验上不会有太大困 难。教师充分调动学生参与讨论，让大家互相提出问题，修正各自的实验设计，集思广 益，拓展思路。 各组可能在讨论后提出以下各种见解 ： 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 K 弹簧秤拉着钩码，使钩码保持静止，则钩