《二力平衡》名師教案

1、 二力平衡教學設計【核心素養(yǎng)】通過觀察分析，培養(yǎng)學生觀察、分析和概括能力以及由淺入深的研究物理問題的科學方法；通過探究與交流，使學生認識交流合作的重要性，培養(yǎng)學生主動與他人合作的精神。【教學目標】知識與技能1、 知道二力平衡。2、理解二力平衡的條件以及物體在平衡力作用下的運動狀態(tài)。3、能利用平衡條件解決簡單的平衡問題。【學情分析】在本節(jié)課之前，學生已經(jīng)積累了一些有關力學的知識，知道力的作用效果、力的三要素以及牛頓第一定律的內(nèi)容。通過對生活中的情景現(xiàn)象引導學生發(fā)現(xiàn)物體受力時也可以處于靜止或者勻速直線運動狀態(tài)，進而分析得出二力平衡的概念。學生會從力的三要素角度進行猜想，兩個力平衡需要滿足的條件，這

2、時學生很容易猜想兩個力需要作用在同一個作用點；通過再次舉例，對物體進行受力分析并觀看視頻，讓學生發(fā)現(xiàn)二力平衡的前提條件是作用在同一個物體，進而引出相互作用的兩個力；并初步區(qū)別平衡力與相互作用力的主要不同點，突破學生的思維誤區(qū)，實現(xiàn)知識的建構。讓學生以小組為單位進行實驗探究，自己總結歸納出二力平衡條件，教師通過微課使學生知道在任意方向上的兩個力滿足這四個條件都可以使物體處于平衡狀態(tài)。重點：二力平衡條件關鍵：探究二力平衡的實驗過程難點：二力平衡條件的應用教學用具：小車、帶滑輪的木板、木塊、鉤碼、細線、帶滑輪的圓盤、輕質(zhì)紙片、剪刀【教學過程】教學環(huán)節(jié)教師活動設計學生活動設計設計意圖課前登陸優(yōu)教平臺，

3、發(fā)送預習任務完成本節(jié)課的預習任務，反饋預習情況了解本節(jié)課內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)薄弱點，針對性聽課一、情境導入復習：1、物體的運動狀態(tài)不變包含哪兩種狀態(tài)？2、牛頓第一定律的內(nèi)容是什么？教師：通過前面學習我們知道物體在不受力時可以處于靜止狀態(tài)或者勻速直線運動狀態(tài)，那么反之，如果物體處于靜止或者勻速直線運動狀態(tài)，物體就不受力么？演示：易拉罐“踮腳”站立學生：靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)。學生：一切物體在不受力時總保持靜止或者勻速直線運動狀態(tài)。學生思考復習鞏固已學知識創(chuàng)設問題情境，讓學生在認知上產(chǎn)生一個認知的沖突，調(diào)動學生學習積極性。二、力的平衡三、二力平衡條件（合作用探究）教師：此時易拉罐處于什么狀態(tài)受哪些力的用

4、？ppt展示：靜止的電燈勻速降落的跳傘運動員勻速行駛的汽車教師：通過上面的學習我們發(fā)現(xiàn)物體受力也能處于靜止狀態(tài)或者勻速直線運動狀態(tài)，那它們?yōu)槭裁茨芘c物體不受力時，在運動狀態(tài)上產(chǎn)生一樣的效果呢？大家談談你們的看法？教師：同樣的道理，勻速行駛的汽車，水平方向受到的牽引力和阻力的作用效果相互抵消，豎直方向上重力和支持力的作用效果相互抵消，汽車就跟沒受力一樣，所以才能保持勻速直線運動狀態(tài)。 經(jīng)分析，以上物體受力時，力作用在物體，使物體在運動狀態(tài)上產(chǎn)生的效果相互抵消，等效于不受力的情況。教師ppt展示教師：在力的平衡中，二力平衡是最簡單的情況，我們今天就從最簡單的二力平衡開始研究。我們知道力有三要素，那

5、么作用在物體上的兩個力需要滿足什么條件才能平衡呢？你組覺得需要作用在同一個作用點，那么其他組的同學同意么？再次將易拉罐的受力分析圖拿出來，并觀看視頻，讓學生們發(fā)現(xiàn)他們的主要區(qū)別？教師：通分析得出兩個力的平衡需要作用在同一個物體，而并非同一個作用點。其中作用在同一物體時研究二力平衡條件的前提條件。在研究二力平衡條件的過程中，同學們的猜想有四種，如果我們向探究其中一個猜想，我們應該如何研究？教師：很好，那平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運動狀態(tài)，那我們應該選擇哪種運動狀態(tài)來研究更方便呢？為什么呢？教師：老師在桌面上給大家提供了小車，木塊、紙片、鉤碼等實驗器材，請大家結合提供的實驗器材，討論并設計你們的實

6、驗方案（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫講解：二力平衡實驗”）學生：靜止的易拉罐受到豎直向上的支持力和豎直向下的重力學生：靜止的電燈受到豎直向上的拉力和豎直向下的重力學生：運動員整體受到豎直向下的重力和豎直向上的空氣阻力學生：水平方向受到牽引力和阻力；豎直方向受到重力和支持力學生小組討論學生：我們組覺得以電燈為例，如果沒有繩子的拉力，電燈將在重力作用下加速下落，正因為有了拉力，燈才處于靜止狀態(tài)，說明重力和拉力的作用效果相互抵消。學生小組討論猜想：可能需要大小相等方向相反 可能需要作用在同一條直線上可能需要作用在同一個作用點觀看視頻保證其他條件不變，只改變我們要研究的條件。靜止；如果選擇勻速直線運動進

7、行研究，它的速度大小是否改變我們無法準確辨別。以小組為單位，結合桌面上提供的器材討論并設計實驗方案。激發(fā)學生的學習興趣從生活中的示例進行受力分析，讓學生從生活走向物理。小組合作討論，自己探究其原因，培養(yǎng)學生的分析能力學生根據(jù)力的三要素，很容易猜到需要作用在同一個作用點，進而引出相互作用的兩個力，并將之與相互平衡的兩個力作對比，加深學生的印象，突破難點。培養(yǎng)學生獨立思考和設計實驗方案的能力，并通過討論排除干擾，設計實驗方案。教師：哪組來匯報下你們的實驗方案？方案一：小車和帶滑輪的木板我們組選擇的物體是小車，我們通過在小車兩端用細線掛鉤碼來施加力的作用，通過掛的鉤碼數(shù)量的多少來反映施加力的大小。在

8、探究兩個力的大小是否相等時，然后先讓小車靜止，在小車兩端掛相同數(shù)量的鉤碼，讓兩個力在同一水平線上，觀察小車的運動狀態(tài)；再掛數(shù)量不同的鉤碼，松手后觀察小車的運動狀態(tài)是否改變。在探究兩個力是否方向相反時，先在小車兩端掛相同數(shù)量的鉤碼，然后把鉤碼放在小車同一側，觀察小車的運動狀態(tài)是否改變。在探究兩個力是否在同一條直線時，先在小車兩端掛相同數(shù)量的鉤碼，然后用手把小車旋轉至某一個角度，使兩個力不作用在同一條直線，觀察小車的運動狀態(tài)是否改變。最后探究兩個力是否作用在同一個物體，可以將兩個小車系在一起，先在小車兩端掛相同數(shù)量的鉤碼，觀察小車的運動狀態(tài)，再剪開細線觀察小車的運動狀態(tài)是否改變。四、二力平衡的應用

9、教師：那你們在設計實驗方案時，為什么沒有選擇木塊作為研究對象？ppt展示：教師：結合設計方案，開始實驗教師：那組來匯報一下實驗結果教師：因此我們得到二力平衡的條件教師：通過以上實驗，我們得到了物體在水平方向上的兩個力作用下處于靜止時，兩個力需要滿足的條件，那如果作用在物體上的兩個力不在水平方向，物體處于靜止時，這兩個力需要滿足什么條件呢？觀看微課（優(yōu)教提示：請打開素材“演示動畫：二力平衡嗎？”）教師總結：通過微課以及大量實驗事實, 我們發(fā)現(xiàn)物體在任意方向上的兩個力作用下，處于靜止狀態(tài)時，這兩個力都滿足上述四個條件。板書任意方向。大量實驗事實也告訴我們，物體在兩個力的作用下處于勻速直線運動狀態(tài)時

10、這兩個力也滿足相同的條件。這就說明我們得到的二力平衡條件不僅適用于靜止狀態(tài)也適用于勻速直線運動狀態(tài)，不僅適用于水平方向上的二力也適用于其他方向的兩個力。所以我們得到的二力平衡具有一定普遍性。教師：通過以上學習，我們得出了二力平衡的條件，那現(xiàn)在你能解釋為什么用彈簧測力計測物重時，彈簧測力計示數(shù)就等于物體的重力嗎？教師總結：已知物體的運動狀態(tài)判斷物體的受力情況教師：我們再來看下一個如圖熱氣球下吊著一個重為1000N物體，已知吊繩的拉力也為1000N，則該物體處于什么狀態(tài)？誰能說說你的看法？教師總結：已經(jīng)物體的受力情況，判斷物體的運動狀態(tài)。教師：通過本節(jié)課的學習大家都有哪些受獲？教師總結：本節(jié)課的重

11、點就是二力平衡條件，一個物體在同一條直線上受兩個以上力作用而平衡時，我們都可以轉化為二力平衡來解決。此外，利用力的平衡不僅可以測量物體的重力大小，還可以測量出摩擦力和浮力的大小，它是間接測量力的重要原理。希望同學們課后加強對本節(jié)課知識的復習，我們也會在今后的力學學習中，進一步加深對本節(jié)課知識的理解。方案二：帶滑輪的圓盤和輕質(zhì)紙片 操作基本相同，不同之處是探究是否作用在同一個物體，將紙片剪開，觀察紙片的運動狀態(tài)。學生：存在摩擦力，而且我們研究的是兩個力的平衡，如果存在摩擦力就變成三個力的平衡了，所以要摩擦力要盡量減小甚至消除，所以我們組選擇的是小車。學生：我們組選擇的是小紙片，沒有選擇小木塊是因為我們覺得木塊太重了，懸掛起來會下沉，這樣兩個力就不在一條直線上了，沒辦法研究兩個力是否在同一條直線上。而且重力也會對實驗結果有影響。所以紙片應該質(zhì)量越小越好。學生：這兩個力需要大小相等、方向相反，作用在同一條直線，同一個物體。作用在同一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并作用在同一條直線，我們就說這兩個力彼此平衡。觀看微課學生：在白板受力分析并講解學生：觀看ppt以小組為單位展開討論學生：本節(jié)課我知道了物體在受力的情況下也能處于靜止和勻速直線運動狀態(tài)，也就是平衡狀態(tài)；然后以靜止物體為研究對象進而得出二力平衡的條件，并發(fā)現(xiàn)只要滿足那四個條件，