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1、第七章第三節(jié) 力的平衡
【核心素養(yǎng)】
通過(guò)對(duì)平衡狀態(tài)和平衡力的學(xué)習(xí),使學(xué)生形成平衡狀態(tài)和平衡力的物理觀念,通過(guò)理論論證和實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力,通過(guò)利用二力平衡條件分析、解決生活中一些簡(jiǎn)單的平衡問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.知道什么是平衡狀態(tài)和平衡力。
2.知道二力平衡的條件。
3.能利用二力平衡條件分析、解決生活中一些簡(jiǎn)單的平衡問(wèn)題。
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)質(zhì)疑和初步猜想的能力。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,培養(yǎng)分析概括能力。
3.通過(guò)對(duì)生活事例分析,提高利用知識(shí)分析、解決
2、問(wèn)題的能力。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.體會(huì)參與觀察、實(shí)驗(yàn)、制作等科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的樂(lè)趣。
2.通過(guò)分析事例,逐步形成用能量觀點(diǎn)看世界的意識(shí)。
【學(xué)情分析】
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了重力、彈力、摩擦力、牛頓第一定律和同一直線上的力的合成等力學(xué)知識(shí),具備受力分析的能力,知道力與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的聯(lián)系,會(huì)計(jì)算同一直線上的合力或分力。具備學(xué)習(xí)本節(jié)課的一些力學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)。作為學(xué)習(xí)主體的八年級(jí)學(xué)生,已具備一定的觀察、動(dòng)手能力,但物理學(xué)科是八年級(jí)的起始學(xué)科,學(xué)生的物理學(xué)習(xí)剛起步不久,所以他們分析問(wèn)題、歸納總結(jié)的能力較弱,對(duì)事物的理解偏向于形象思維,而抽象思維較弱。本節(jié)課的知識(shí)主體是力,是無(wú)形的較抽象,所以對(duì)八年級(jí)學(xué)
3、生來(lái)說(shuō),對(duì)知識(shí)的理解上具有一定難度。
因此,本課利用實(shí)驗(yàn)活動(dòng)等手段加強(qiáng)直觀性和形象性,借助畫(huà)力的示意圖把抽象的概念形象化,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):知道二力平衡的條件。
難點(diǎn):應(yīng)用二力平衡條件分析、解決簡(jiǎn)單的平衡問(wèn)題。
【教學(xué)過(guò)程】
環(huán)節(jié)一[導(dǎo)入]:復(fù)習(xí)舊知,引入新課
活動(dòng)1:請(qǐng)學(xué)生回答牛頓第一定律的內(nèi)容是什么?
活動(dòng)2:請(qǐng)學(xué)生歸納運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變包括哪些種情況? 哪些種情況屬于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)發(fā)生改變?
環(huán)節(jié)二[講授]:建立平衡狀態(tài)和平衡力的概念
活動(dòng)1:對(duì)靜止在水平面上的物體進(jìn)行受力分析
活動(dòng)2:介紹新物理概
4、念
物體如果在兩個(gè)力的作用下,能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就說(shuō)該物體處于平衡狀態(tài)。這兩個(gè)力稱為平衡力。
活動(dòng)3:假設(shè)與猜想“兩個(gè)平衡力要滿足什么條件,物體才會(huì)受力平衡呢?”
環(huán)節(jié)三[講授]:理論論證:二力平衡的條件
1. 牛頓第一定律→處于平衡態(tài)的物體不受外力或F合=0→兩個(gè)平衡力大小相等;
2. 觀察靜止在水平面的物體→兩個(gè)平衡力方向相反、在一條直線上、作用在同一物體上。
環(huán)節(jié)四[活動(dòng)]:實(shí)驗(yàn)探究:二力平衡的條件
介紹實(shí)驗(yàn)器材及組裝;
實(shí)驗(yàn)器材:輕紙片(忽略重力)、鉤碼(若干)、細(xì)線、定滑輪、鐵架臺(tái)(或平板)、剪刀
活動(dòng)1:根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;
① 如何
5、探究?jī)蓚€(gè)平衡力大小是否相等;
② 如何探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否在同一直線上;
③ 如何探究?jī)蓚€(gè)平衡力是否作用在同一物體上。
活動(dòng)2:實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
步驟一:細(xì)線兩端掛相同重力鉤碼,觀察輕紙片運(yùn)動(dòng)狀態(tài);在細(xì)線一段增加一個(gè)鉤 碼,使細(xì)線兩端拉力不同,觀察輕紙片運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
步驟二:細(xì)線兩端掛相同重力鉤碼,將細(xì)線扭轉(zhuǎn),使輕紙片兩端受到拉力不在同一 直線上,觀察輕紙片運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
步驟三:細(xì)線兩端掛相同重力鉤碼,使輕紙片處于平衡態(tài)。用剪刀剪短輕紙片,使 細(xì)線的兩個(gè)拉力分別作用在兩個(gè)不同物體上,觀察輕紙片運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
活動(dòng)3:分析總結(jié),得出結(jié)論。
二力平衡條件:兩個(gè)平衡力大小相等、方向相反、作用在同
6、一直線上、作用在同一物體上。
環(huán)節(jié)五[講授]:二力平衡與相互作用力的區(qū)別
1. 相同點(diǎn):大小相等、方向相反、作用在同一直線上。
2. 不同點(diǎn):兩個(gè)平衡力作用在同一物體上;相互作用力分別作用在不同物體上。
環(huán)節(jié)六[活動(dòng)]:學(xué)習(xí)利用二力平衡條件分析、解決生活中一些簡(jiǎn)單的平衡問(wèn)題
事例1:稱體重
分析:靜止站立
人處于平衡狀態(tài)人
受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力,即G人=F支
又∵臺(tái)秤對(duì)人的支持力與人對(duì)臺(tái)秤的壓力是一對(duì)平衡力,即F支=F壓
∴G人=F壓,從臺(tái)秤上間接讀出人質(zhì)量大小
事例2:豎立磁性棋盤
分析:磁性棋子靜止在豎直磁性棋盤上
水平
7、方向:F磁與F支是一對(duì)平衡力
豎直方向:F靜摩擦與G棋子是一對(duì)平衡力
事例3:測(cè)滑動(dòng)摩擦力大小
分析:用彈簧測(cè)力計(jì)拉物塊在水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)
物塊處于平衡狀態(tài)
F拉與f摩是一對(duì)平衡力,大小相等,即F拉= f摩
事例4:測(cè)物體重心
分析:用指尖(點(diǎn))支撐物體處于靜止?fàn)顟B(tài)(平衡狀態(tài))
G物與F支是一對(duì)平衡力,作用在同一直線上
物體與指尖接觸的位置就是物體的重心
事例5:雜技表演
分析:人在鋼絲上處于靜止?fàn)顟B(tài)(平衡狀態(tài))
G物與F支是一對(duì)平衡力,作用在同一直線上
事例6:扶手電梯、升降電梯、水平傳送帶
分析:當(dāng)這些機(jī)械勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)
機(jī)械上面的物體處于平衡狀態(tài)
G物與F支是一對(duì)平衡力
環(huán)節(jié)七[結(jié)尾]:課堂小結(jié)