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第 2 节 二 力 平 衡
【教学目标】
知识与技能
1.知道什么是二力平衡及二力平衡的条件。
2.知道物体在平衡力作用下保持匀速直线运动状态或静止状态。
过程与方法
1.通过组织学生讨论并对物体进行受力分析,理解二力平衡的概念。
2.通过组织探究实验得出二力平衡的条件。
情感态度与价值观
1.养成实事求是,尊重自然规律的态度。
2.积极参与探究二力平衡条件的实验,培养善于与其他同学合作的意识。
【教学重难点】
重点:
二力平衡的条件。
难点:
二力平衡条件的探究及其应用。
【教法与学法】
1.教法:讲授法、演示实验法、多媒体课件演示法
2.学法:学案导学自学、小组合作讨论、动手操作
【探究新课堂】
【课前准备】
小车、钩码、细线、滑轮、托盘
【教学过程】
【情境引入】
1.复习提问:牛顿第一定律的内容是什么?
2.教师提出问题:是不是只有不受力的物体才能保持静止或做匀速直线运动?
学生举例说明,教师引导分析:
(1)课桌上静止的物理课本,静止的原因是不是不受力?
(2)高速公路上以 100 km/h 的速度匀速水平行驶的小汽车,是否在水平方向上不受力?- 2 -
学生讨论后回答:一切物体不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,静止在水平桌面上的物
理课本和水平匀速行驶的汽车都受到力的作用,可能是所受到的力相互抵消了,相当于不受力。
教师根据学生的回答引入新课。
【新授课】
一、力的平衡
根据以上分析,教师直接引出什么是力的平衡:
1.力的平衡的定义:物体受到几个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力
相互平衡。把这几个力叫作平衡力。静止状态和匀速直线运动状态称为平衡状态。
2.由定义结合牛顿第一定律,教师提出:物体保持平衡状态的条件是什么?
根据学生回答,进一步强调:受平衡力就相当于不受力。
3.教师引导学生分析:电灯、放在课桌上的书本。
(1)受几个力?
(2)这些力是不是平衡力,为什么?
由学生回答引出二力平衡。
由此提出问题:两个力满足什么条件才能保持平衡?
二、探究二力平衡的条件
1.提出问题:两个力平衡的条件是什么?
2.设计实验:根据实验装置图,回答以下几个问题:
(1)实验的研究对象是小车,小车保持什么状态我们容易判定?
(2)两个力的作用点有几种变化情况?
(3)两个力的大小有几种变化情况?如何改变?
(4)两个力的方向有几种变化情况?
学生讨论后,小组分组回答问题。
3.实验操作:教师引导学生上台演示操作。
教师重点强调:如图操作的目的是什么?- 3 -
4.实验结论:根据实验操作,得出二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,
并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
教师引导学生,用简洁的语言表达二力平衡的条件:同体、等大、反向、共线。
并提出问题:三个因素,在判定时,应首先判定哪个因素?
5.交流评估:实验中为什么不选木块而选择小车?让学生进一步明白实验条件的控制。
6.分析练习:
(1)用吊车把货物匀速吊起,货物受的力是平衡力吗?为什么?若是平衡力,应该如何用力的示意图画出?
通过分析,主要是让学生学会画二力平衡时力的示意图。
(2)在下列事例中,物体受到平衡力作用的是 ( )
A.正在圆轨道上转圈的火车
B.减速进站的火车
C.加速升空的火箭
D.在马路上匀速直线行驶的轿车
(3)一本物理书放在水平课桌上处于静止状态,以下各力中,属于平衡力的是
( )
A.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
B.书受到的重力和书对桌面的压力
C.课桌受到的重力和桌面对书的支持力
D.书受到的重力和桌面对书的支持力
根据练习,教师提出问题:判断一对力是否是平衡力的方法有哪些?
三、二力平衡条件的应用
1.例题:静止悬挂的电灯 G=20 N,则电线的拉力多大?- 4 -
教师引导学生:先分析受力情况,再分析状态,然后确定二力的关系,最后求解力的大小,并规范地写出解题
步骤。
2.学生练习:
(1)匀速运动的拖车,F 牵=1.5×105 N, 车受到的阻力多大,方向如何?
(2)一个质量为 50 kg 的人,站在水平地面上,人受哪几个力的作用,这几个力各是多大?(g 取 10 N/kg)
在学生分组讲解的基础上,教师强调分析题时要注意分析力的方向和力的状态的对应性。
【随堂练习】
1.一个物体受两个力的作用,且这两个力的三要素完全相同,那么 ( )
A.物体受到的力可能为平衡力
B.物体的运动状态可能保持不变
C.物体的运动状态一定改变
D.物体受的力一定为平衡力
2.跳伞运动员在空中张开降落伞后,跳伞运动员匀速下降,这是因为跳伞运动员
( )
A.没有受到重力作用 B.受到的重力小于阻力
C.受到的重力等于阻力 D.受到的重力大于阻力
【课堂小结】
教师:通过今天的学习你学到了什么,有什么成功的经验和收获?
【板书设计】
第 2 节 二 力 平 衡
1.二力平衡:一个物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动,这两个力就是平衡力。
2.二力平衡的条件:
(1)作用在同一物体上。
(2)大小相等。- 5 -
(3)方向相反。
(4)在同一条直线上。
3.二力平衡条件的应用:
(1)求力的大小和方向。
(2)判断物体的运动状态。
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