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2019-2020年滬科版物理高一上2-D《共點(diǎn)力的平衡》教案 一、教學(xué)目標(biāo)： 1.知識(shí)和技能： 1)理解物體處于平衡狀態(tài)的概念，能區(qū)別平衡狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)。 2)能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，用彈簧秤?zhǔn)確測(cè)量物體所受的大小確定每個(gè)力的方 向。 2.過(guò)程和方法： 1)通過(guò)觀察，認(rèn)識(shí)物體處于平衡狀態(tài)的受力特點(diǎn)。 2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)親自感受三個(gè)力平衡實(shí)驗(yàn)中三個(gè)力的大小和方向之間相互關(guān)聯(lián)性，并能運(yùn)用的合成或分解法分析、歸納和描述三個(gè)共點(diǎn)力平衡的條件。 3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀： 通過(guò)探究三力平衡的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在研究問(wèn)題中的重要性，激發(fā)創(chuàng)造性思維和主動(dòng)探究物理規(guī)律的精神，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)同學(xué)間的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： 1.重點(diǎn)是受共點(diǎn)力作用物體的平衡條件。 2.難點(diǎn)是用共點(diǎn)力的合成和分解定量計(jì)算共點(diǎn)力平衡的實(shí)際問(wèn)題。 三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路和教學(xué)流程： 本設(shè)計(jì)內(nèi)容為兩個(gè)部分：一是物體平衡的概念；二是物體在共點(diǎn)力作用下平衡條件。 第一部分的設(shè)計(jì)，通過(guò)圖片、錄象為基礎(chǔ)，通過(guò)觀察、分析、歸納，得到物體在共點(diǎn)力作用下的平衡概念，通過(guò)分析、討論得到，物體處于靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，得到處于平衡狀態(tài)下物體的加速度為零，速度可以不為零的特點(diǎn)。 第二部分的設(shè)計(jì)，首先通過(guò)受到二個(gè)力作用而處于平衡的條件，即受到一對(duì)平衡力，F(xiàn)合=0，然后討論當(dāng)物體受到三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡的條件，用實(shí)驗(yàn)探究得到：三個(gè)共點(diǎn)力作用物體平衡條件F合=0，進(jìn)而推廣到多個(gè)力作用物體平衡的條件，體現(xiàn)從特殊到一般歸納推理過(guò)程，使學(xué)生分析、歸納和推理能力得到提高。 教學(xué)流程： 四、教學(xué)過(guò)程 教學(xué)過(guò)程 說(shuō)明 一、復(fù)習(xí)并引入新課： 1.我們學(xué)過(guò)共點(diǎn)力的合成與分解，那么，什么叫共點(diǎn)力呢？（幾個(gè)力作用在物體同一點(diǎn)，或力的作用線延長(zhǎng)交于一點(diǎn)） 2.已知二個(gè)分力，用什么方法求它們的合力呢？（用平行四邊形定則） 3.為什么用合力可以代替二個(gè)分力呢？（因?yàn)橐粋€(gè)合力和二個(gè)分力產(chǎn)生的作用效果相等） 今天我們就在這個(gè)基礎(chǔ)上再來(lái)學(xué)習(xí)一個(gè)新的知識(shí)，叫共點(diǎn)力的平衡。 二、用錄像引入共點(diǎn)力作用下物體的平衡狀態(tài)； 1.平衡狀態(tài)：、 生活中有許多物體處于平衡狀態(tài)，下面我們看一些圖片： 請(qǐng)學(xué)生回答。 復(fù)習(xí)舊知識(shí)為新課作 準(zhǔn)備。 看錄象。 N G G f N N G F f 請(qǐng)同學(xué)們看了圖片以后，教師分析： 其中第一張圖片是一只花籃，處于靜止?fàn)顟B(tài)。 第二張是一只勻速下滑的米老鼠。 第三張是一架在空中勻速飛行的飛機(jī)。 這三張圖片中，物體處于二種狀態(tài)，一種是靜止，還有一種是勻速直線運(yùn)動(dòng)，物理上把它們稱為平衡狀態(tài)。 板書(shū)：一、平衡狀態(tài) 定義：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)。 2.平衡和靜止的區(qū)別： 先來(lái)看平衡的特點(diǎn)： 靜止： v=0；a=0； 勻速直線； v≠0；a=0； 我們看到處于平衡的物體加速度為零，但速度不一定為零。 板書(shū)： 區(qū)別：靜止?fàn)顟B(tài)（v=0，a=0）；平衡狀態(tài)（v可以≠0，a =0）。 3物體平衡時(shí)的受力的特點(diǎn)： 第一張圖片是一只花籃，受二個(gè)力 第二張是一只勻速下滑的米老鼠，受三個(gè)力。 N G F f G f N 第三張是一架在空中勻速飛行的飛機(jī)，受四個(gè)力 N G 從分析看到，三張圖都是共點(diǎn)力，其次，第一張圖是二力平衡，第二張是三力平衡，第三張是四力平衡。 因此，上面三張圖的平衡是共點(diǎn)力平衡。 三、共點(diǎn)力平衡的條件 1.平衡的條件： 實(shí)驗(yàn)演示：鐵架臺(tái)上掛著的彈簧秤通過(guò)細(xì)繩懸掛一個(gè)鉤碼保持靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)學(xué)生分析鉤碼受力（重力和彈力），由初中知識(shí)知道，這二力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。 結(jié)論：當(dāng)物體受二力而平衡時(shí)，這二力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，F(xiàn)合=0。 2.三力平衡的條件： 剛才圖片中有三力平衡的情況，那么，平衡的條件是什么呢？請(qǐng)同學(xué)們猜想一下，是否平衡的條件還是F合=0？能否用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明呢？ 演示實(shí)驗(yàn)：用一個(gè)拉力使鉤碼偏離豎直位置一個(gè)角度，鉤碼處于靜止。 提問(wèn)：（1）鉤碼受幾個(gè)力作用？ （三個(gè)力） （2）這三個(gè)力的大小如何 測(cè)量？（彈簧秤） （3）這三個(gè)力的方向如何確定？（可以用一 張白紙放在懸掛的裝置后面，然后用鉛筆 把力的方向畫(huà)在紙上）。 然后學(xué)生實(shí)驗(yàn)，二人一組，先做實(shí)驗(yàn)，得到三個(gè)力的大小，然后在紙上用作圖法求合力，教師來(lái)回指導(dǎo)。等學(xué)生完成以后，選二組結(jié)果進(jìn)行討論： 第一組同學(xué)求合力是將二個(gè) 力等效成一個(gè)力，變成二力平衡， 然后比較這二個(gè)力的合力是否為 零。 第二組同學(xué)是將一個(gè)力按作 用效果分解，分別與另外而二個(gè) 力平衡的方法，求合力是否為零。 大部分同學(xué)都在比較精確的實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，得到了如下的結(jié)論：物體處于三力平衡狀態(tài)時(shí)，沿任意方向的合力為零。那么，有沒(méi)有更精確的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)證明三力平衡的條件呢？借助于現(xiàn)代化的DIS實(shí)驗(yàn)，我們可以比較準(zhǔn)確的驗(yàn)證三力平衡的條件。 演示實(shí)驗(yàn)：一個(gè)鉤碼受三力作用而 處于靜止?fàn)顟B(tài)。 提問(wèn)：用DIS系統(tǒng)如何測(cè)鉤碼受到的拉力？（用力傳感器） 然后用作圖法求三個(gè)力的合力，得到了比較準(zhǔn)確的三力平衡的條件，F(xiàn)合=o。 3物體受多力平衡的條件： 想一想，如果物體受4個(gè)力或5個(gè)力的作用，物體平衡的條件是否還是為零嗎？ 應(yīng)用類似研究三力平衡問(wèn)題的等效替代的方法，可以得到多個(gè)共點(diǎn)力的平衡條件仍是合力為零。 四、小結(jié)： 本節(jié)課學(xué)習(xí)了二個(gè)重要的概念：一是什么叫物體的平衡狀態(tài)？二是物體在共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)的條件是什么？ 板書(shū)：平衡狀態(tài) 學(xué)生分析，得出結(jié)論 學(xué)生回答 版書(shū)：共點(diǎn)力平衡的條件 演示實(shí)驗(yàn) 學(xué)生討論，回答問(wèn)題。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)。 多媒體放映。 教師演示。 師生共同小結(jié)。