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1、共点力作用下物体的平衡 教案一、教学任务分析本节的教学任务有：（1）基于生活中力的平衡的实例，引出在共点力作用下物体平衡的概念。（2）联系“力的合成”和“力的分解”的知识以及对物体受力情况的分析，通过DIS实验探究，分析归纳共点力的平衡条件F合=0。来源:学科网ZXXK（3）在课内的学习讨论与训练中，巩固对物体在共点力作用下平衡条件的理解。（4）通过对共点力的平衡条件的科学探究过程，体验科学方法的应用，了解古代科学家张衡的科学成就，激发爱国主义情怀和对科学热爱。二、教学目标1、知识与技能来源:学,科,网（1）知道什么是共点力，及在共点力作用下物体平衡的概念。（2）理解物体在共点力作用下的平衡条
2、件。（3）知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。（4）会应用实验研究物体在共点力作用下的平衡条件。来源:学科网ZXXK2、过程与方法（1）在对共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。（2）在共点力平衡条件的实验研究中，感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。3、情感、态度与价值观（1）在共同的实验探究过程中，体验合作，乐于合作。（2）通过了解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的热爱。三、教学重点和难点重点：共点力作用下物体的平衡条件。难点：共点力平衡条件的探究过程。来源:学#科#网四、教学资源1、学生分组实验：DIS实验设备或弹簧秤；学生实验器材
3、。2、多媒体资源：张衡及相关资料的课件，举重运动员奥运会比赛夺冠录像，东方明珠、赵州桥等图片。五、教学设计思路以多媒体资源情景和实验为基础，通过观察、分析认识什么是共点力，形成物体在共点力作用下平衡的概念。再由DIS实验探究，分析、归纳得出物体在共点力作用下的平衡条件F合= 0。最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍，激发爱国主义情怀和对科学的追求，巩固所学的知识，感悟物理学在社会发展中的重要作用。本节课要突出的重点是，物体在共点力作用下的平衡条件。突出重点的方法是，从观看奥运会我国举重运动员夺冠的录像，及东方明珠、赵州桥及静止的花盆等多媒体资源情景，结合学生的亲身感受，分析归纳得到物
4、体在共点力作用下的平衡概念。再以分组DIS实验探究活动，运用等效、图示、推理等科学方法得出物体在共点力作用下的平衡条件。本节课要突破的难点是，共点力作用下物体平衡条件的建立过程。突破难点的方法是，从二力平衡的条件F合= 0出发，以“力的合成”（或“力的分解”）为基础，通过DIS实验，运用等效替代的方法，得出不在一直线上、三个共点力的平衡条件F合= 0，并推广到一般情况，即共点力的平衡条件为F合= 0，体现从特殊到一般的归纳推理过程。六、教学流程来源:Z*xx*k.Com情景录像、图片设问平衡的概念活动IDIS实验物体平衡的条件活动II课件交流活动III学习交流来源:学科网七、教案过程（一）情景
5、导入，激发悬念录像引入：2008北京奥运会我国举重运动员夺冠录像播放。教师：张国政在69公斤级比赛中以抓举160公斤和挺举187.5公斤总成绩347.5公斤而夺冠，裁判员判定举重运动员成绩有效的依据是什么？学生活动：举重运动员能将举起的杠铃保持静止几秒钟。教师：这与本节课学习的受力平衡问题有关。来源:学科网ZXXK（二）通过图片引入共点力作用下物体的平衡教师：生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态，其中的平衡比较常见，而且很有实际意义。来源:Zxxk.Com下面给大家看一些熟悉的图片：学生活动：教师：这些物体均处于平衡状态，那么，什么叫平衡状态？归纳总结：物体处于静止或做匀速直线运动
6、的状态，叫做平衡状态。（三）DIS实验探究共点力作用下物体的平衡条件教师：首先来回顾一下初中已经学过的二力平衡的知识。1、例：用一根很轻的不可伸长的细线将小钢球悬挂于铁架台上，并保持静止。教师：小球处于什么状态？学生活动：平衡状态。教师：请一位同学来画小球的受力示意图。来源:Zxxk.Com学生活动：（画小球受力示意图）小球受到重力G和拉力T的作用。教师：这两个力的大小、方向有什么关系？学生活动：大小相等，方向相反，且在作用在同一直线上。教师：这两个力的合力是多少？来源:学*科*网学生活动：合力为零。归纳：1、二力平衡 F合= 0教师：如果用一个水平拉力使小球偏离原来位置一个角度，并再次达到静
7、止状态，小球共受哪些力的作用？ 学生活动：重力G，水平拉力F，沿细线方向的拉力T。教师：小球现在还处于平衡状态吗？学生活动：是的。教师：这三个力的方向不在同一直线上，它们的合力多大？学生猜测：合力为零。提示：只要能将这几个力的大小测出，我们可以将其中两个力等效成一个力，变成二力平衡-物理学研究方法之一：等效替代法。下面我们就用实验的方法验证一下你们的猜测。2、DIS实验探究三个力平衡的条件教师：如何测量几个力的大小呢？学生活动：可以用弹簧测力计测量，以可以用力传感器来测量。教师：介绍实验仪器力传感器（两个）、数据采集器、计算机。我们用力传感器测出两个拉力的大小，弹簧秤测出重力，然后再怎么办呢？
8、学生活动：可以在纸上画出力的图示，然后分析有什么关系。教师：非常好，那么我们请两位同学配合来做这个实验。学生活动：两位同学上台配合完成实验，并得出Ft图，测量出小球重力。教师负责指导、协调学生代表完成实验，引导下面学生观察和思考实验步骤、数据处理等环节。教师：数据已经测得了，我们知道力是矢量，要知道三个力的关系，还要知道方向，那么我们在画图时怎么确定这几个力的方向呢？学生活动：用量角器测量角度。教师：（质疑）悬挂着怎么测量？我们可以用一张白纸轻轻放在悬挂的装置后面，然后用铅笔把力的方向画在纸上，然后再在纸上做三个力的图示，找出结论。来源:学科网学生活动：在纸上画力的图示， 4人一组地探究三个力
9、之间的关系。教师：我们来看看几个小组的讨论结果。学生活动：2个小组来展示他们画图后得出的结论，三个力合力为零。归纳：1、任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。来源:学#科#网2、这三个力的合力为零。教师：想一想，如果物体受到的是4个力或5个力的作用，物体的平衡条件是否还是合力为零？ 学生活动：（议论）应用类似研究三个力平衡问题的等效替代的方法，可得到多个共点力的平衡条件仍是合力为零。总结：共点力平衡的条件：作用在物体上各力的合力为零，即：F合=0（四）学生课件交流（了解张衡及其成就）教师：我们知道，早在1800多年前，我国古代科学家张衡就巧妙地利用平衡原理制成了测定地
10、震的侯风地动仪。课前老师请同学们回去查找关于张衡的资料，并制作powerpoint。教师：下面请几位同学上来展示一下他们查找的结果，供大家共同学习。学生：课件展示交流。学生：谈观看感受。（五）实际应用示例：用弹簧秤沿着光滑斜面的方向将一块重5N的木块匀速向上拉，这时弹簧秤的读数是1.4N,求斜面对木块的弹力的大小？来源:学科网教师引导学生应用作图法、解三角形的数学方法、正交分解法等三种方法求解。求解完毕后，引导学生归纳应用共点力的平衡条件解决实际问题的步骤：（1）确定分析对象。（2）对分析对象作受力分析，画受析示意图。（3）如果是三力平衡，可应用合成法画图用作图法求解，或应用解三角形的数学方法求解。（4）如果是三力或以上的平衡，可适当选择坐标轴，对物体的受力作正交分解后，分坐标轴方向列物体平衡的代数方程求解。来源:Z。xx。k.Com来源:学#科#网