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-苏科版初中八年级下册物理教案.doc

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）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？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）实验纸片在水平方向所受二力的情况物体是否保持平衡大小方向是否在一条直线上1235、归纳结论：师：请介绍实验过程和现象，及得出的探究结论二力平衡的条件是：n 大小相等 等大生：在两边的绳套上挂不等重的钩码。放开纸片，纸片滑向一边；在两边的绳套上挂等重的钩码。放开纸片后，纸片将保持平衡。由此可得到：要使两个力相互平衡，两个力的大小必须相等。n 方向相反 反向生：在两边的绳套上挂等重的钩码，将纸片稍向下移动，使两个拉力的方向并不相反。放开纸片，纸片将向上移动 。待纸片静止时，两个拉力的方向相反 。由此又可以得到：要使两个力相互平衡，两个力的方向必须相反 。n 作用在同一直线上 共线生：在两边的绳套上挂等重的钩码。并将纸片扭转一个角度，使拉纸片的细绳相互平行，但不在同一直线上。放开纸片，纸片将转动 。待纸片静止后，两边的细绳 在 同一直线上。由此可经得到：要使两个力相互平衡，两个力必须在 同一直线上 。n 作用在同一物体上 同体师：其实二力平衡还有一个隐含条件，同学们请看老师做的实验（用剪刀把原来平衡的纸片从中间剪成两半），看过实验后你能发现这个隐含的条件吗？生（观察、思考）：两个力要作用在同一物体上才能平衡【反馈练习】1、利用二力平衡条件来判断两个力是否平衡：【小试牛刀】下列情况，二力平衡的是（D）2、 利用二力平衡条件来求其中一个力。（“蚱蜢”火箭UFO式悬空术视频）“蚱蜢”火箭重5105N，若要实现UFO那样的悬空静止 ，火箭发动机的推力为 5105 N，方向 竖直向上 .3、如图所示，一个司机沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小汽车仍保持静止，则：（B）A司机对车的推力大于车受到的阻力B司机对车的推力等于车受到的阻力C司机对车的推力小于车受到的阻力D司机对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定 【课堂小结】同学们总结一下你学到了哪些知识，都有哪些收获。生：总结 师：PPT上老师将同学们的总结呈现出来。 【课后思考】【课后思考】1、 你知道探究滑动摩擦力影响因素时，为什么要沿水平方向匀速拉动木块呢？2、你知道弹簧测力计测物重时，为什么物体静止时弹簧测力计的示数就是物体的重力呢？3、（万达广场）垂直升降电梯里的实验：请仔细观察测力计示数，并思考：电梯由起初静止到上行至指定楼层再停稳的过程（1）、钩码随电梯是怎样运动的？ （2）、钩码运动的整个过程受到的拉力与重力都平衡吗？(3)、钩码处于什么运动状态时受到的拉力与重力平衡？