江苏省常州市新北区八年级物理下册《9.1二力平衡》教案苏科版
更新时间:2023-11-15 17:50:01 阅读量: 教育文库 文档下载
畅游学海敢搏风浪誓教金榜题名。决战高考,改变命运。凌风破浪击长空,擎天揽日跃龙门二力平衡
教学目标 1、知识与技能
(1) 知道二力平衡的条件
(2) 知道二力平衡时物体的运动状态 2、过程与方法
(1) 通过实例了解认识平衡力和二力平衡 (2) 探究二力平衡的条件 3、情感、态度与价值观 通过活动感受科学就在身边 教学重点
知道二力平衡的条件,并能解释物理问题 教学难点
学生设计实验探究二力平衡条件 教学器材:
PPT课件、木块、带滑轮的长木板、细线、勾码、卡片、滑轮、吸盘、纸团(或蓝球)等 教学过程
【板块一:初步感受力与运动存在联系】 师:同学们去过恐龙园吗? 生:去过。
师:走进恐龙园,我们可以感受到各种运动项目带来的惊险和刺激。其中过山车是最受欢迎的项目
之一。请大家跟随老师的镜头一起体验过山车的惊险与刺激!(播放视频) 生(观看)
师:玩过恐龙园过山车的同学请举手(提问举手的同学)你能说说视频中过山车经历了怎样的运动过程?
生(独立思考):匀速爬升、翻转、(加速)俯冲、减速、停止… 师:最初过山车靠什么爬升到第一个坡顶? 生:牵引力
师:其实,过山车这些奇特的运动与力有着密切的联系,让我们动手动脑一起探究本章力与运动的
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奥秘吧! 【过渡】
师:和过山车一样,自然界中物体的运动和受力情况大多很复杂,为了便于研究力与运动的关系,让我们从最简单的情况开始。
【板块二:通过几个实例了解平衡状态、平衡力、二力平衡的概念】
师:观察几个实例中物体各处于什么状态(静止状态或匀速直线远动状态或加速状态等)?它们分别受哪些力的作用?
(1)、(师展示)静止在手指上的玩具老鹰处于怎样的状态?受到哪些力? 生(观察、独立思考):静止 重力、支持力
(2)、(PPT展示)匀速起吊的货物处于怎样的状态?受到哪些力? 生(观察、独立思考):匀速直线运动 重力、拉力
(3)、(PPT展示)静止悬吊在绳子上的钩码处于怎样的状态?受到哪些力? 生(观察、独立思考):静止 重力、沿绳子方向的两个拉力
(4)、(PPT展示)平直轨道上匀速行驶的火车处于怎样的状态?受到哪些力? 生(观察、独立思考):匀速直线运动 重力、支持力、牵引力、阻力
师(PPT再现上述4个实例):玩具老鹰、货物、钩码、火车此时所处的静止或匀速直线运动状态,叫做平衡状态。(配以激光笔指引) 生:(观察了解)
师:你能说出教室中有哪些物体是平衡状态? 生(观察、思考、回答):静止的课桌、电灯… 师:为什么? 生:它们是静止的。
师:平衡状态下的老鹰、货物、钩码、火车所受的力叫做平衡力。玩具老鹰、货物,只受两个力而处于平衡状态的情况叫做二力平衡。二力平衡是平衡力中最简单的情况,我就从二力平衡开始我们的探究。
【板块三:探究二力平衡条件】 1、提出问题
师:你认为两个力在怎样的条件下才能平衡?请结合生活经验,谈谈你的看法。(若学生有困难可提示:力的作用效果与力的三要素有关,所以可以从力的三要素来考虑)
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2、作出猜想
生(思考、猜想):大小相等、方向相反
师(追问):还有其他的条件吗?(结合图片辅以PPT中辅助线演示启发学生) 生:还要作用在同一条直线上。
师:好同学们的猜想是否正确呢?要成功的进行科学探究,关键是要设计出合理的实验方案。 【探讨实验方案】
师:下面我们一起来探讨验证猜想的实验方案。
现在我们以水平面上的这个木块(师出示)为研究对象来研究二力平衡条件。 师:木块此时平衡吗? 生(观察):平衡 师(追问):为什么? 生:木块静止
师:木块的受力情况怎样?
生(观察、思考):重力和(桌面对木块的)支持力 师:重力方向怎样? 生:竖直向下 师:支持力方向怎样?
生:竖直向上(垂直于水平支持面向上)。 师:重力大小如何测量? 生:用弹簧测力计测量 师:支持力大小又如何测量? 生(思考、疑惑):
师:目前我们的实验室还没有直接测量支持力的仪器。因此,研究竖直方向上这两个力的平衡条件有困难。由于竖直方向的力对水平方向运动状态不产生影响,所以我们可以在水平方向对木块施加两个拉力(出示两边系绳的木块)进行二力平衡条件的研究。 师:拉力如何施加?
生(思考):用手拉绳对木块施力。 师:拉力的大小如何测量? 生:弹簧测力计测量。
师:由于实验中人对木块施加的拉力大小不易控制。为了准确方便的控制拉力的大小,我们使用这
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样的装置(出示两端装有滑轮的长木板)。将绳跨过定滑轮,在绳端挂上钩码则绳对木块的拉力就等于钩码的重力(边说边演示),这里定滑轮起到改变力的方向的作用。实验时需要注意调节滑轮的高度使拉力在水平方向。
师(在装置两边各挂一个2N钩码):此时木块平衡吗? 生(观察):平衡
师:大家看看木块平衡时,这两个拉力满足什么条件? 生(观察、思考):大小相等、方向相反 师:左边钩码上再挂一个重物后哪边拉力大? 生(思考):左边
师:你觉得木块还能平衡吗? 生:不能
师:如果不平衡,木块会向哪边运动? 生:向左
师:(将重物加到左边钩码上,但木块此时仍静止)咦!木块还是平衡的。是不是二力平衡时两个力大小可以不等?还是另有奥秘?
生(产生思维冲突、积极思考):木块还受到(静)摩擦力的作用。
师:对,这种作用在静止木块阻碍木块运动趋势的力称为静摩擦力。我们对木块水平方向的受力进行分析(PPT展示受力分析情况),静摩擦力的方向怎样? 生(思考):(水平)向右 师(追问):为什么?
生(思考):静摩擦力阻碍木块向左运动的趋势。 师:此时水平方向是几个力的平衡? 生:三个力的平衡。
师:这个摩擦力影响和干扰了我们的实验,我们可以怎样改进来减少摩擦力对探究的影响呢? 生:添加润滑油、在光滑玻璃上实验、给木块加轮子(变滑动为滚动)。
师:同学们的方法很好,都可以减小摩擦力对实验的影响,从而为得出科学的结论打下良好基础。老师希望木板对木块的摩擦力消除,有没有办法呢?
生(思考):使木块与木板的接触面脱离接触。(将木块悬吊起来)
师(展示将木块悬吊起来):很好,老师试试。(悬吊静止后,绳对木块的拉力不水平)木块现在平衡吗?
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生(观察):平衡
师(追问):绳上的拉力还水平吗? 生:(观察):不水平。 师:什么原因呢? 生:木块受重力作用。
师:此时还是是二力平衡吗?(PPT上演示受力分析,三力平衡) 生(观察、思考):不是,除了两个拉力还有重力。
师(PPT演示受力分析):现在又出现了新问题,那我们可不可以对木块动动脑筋想办法减小重力对实验的影响呢?
生(思考):减小木块的重力。
师(PPT演示减小重力影响的思维过程):很好,让木块变成重力几乎可以忽略的轻质物体。那么木块可以用什么代替呢? 生:纸片
师:很好,纸片的重力远小于拉力,所以纸片的重力可忽略不计。这样的改进符合物理学中忽略次要因素、突出主要因素、建立理想模型的思想。(PPT出示最终的实验装置,同时演示实验装置的组装,提示吸盘吸附面可用瓷砖墙面、窗玻璃或光滑凳面) 3、设计实验:
师:想想看实验至少要分几次完成呢? 生(思考):至少3次。 师(追问):为什么?
生:因为我们猜想二力平衡的条件有3个。 师:实验中应采用的方法? 生:控制变量法 4、进行实验
师:请同学们以小组为单位共同按照设计的实验方案进行实验。(学生实验过程中进行巡视指导)
纸片在水平方向所受二力的情况 实验 大小 1 2
物体是否保持平衡 5
方向 是否在一条直线上
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