35《共點力的平衡條件》

1、3.5 共點力的平衡條件一、教學任務分析本節(jié)的教學任務有：（1）基于生活中力的平衡的實例，引出在共點力作用下物體平衡的概念。（2）聯(lián)系“力的合成”和“力的分解”的知識以及對物體受力情況的分析，通過DIS實驗探究，分析歸納共點力的平衡條件F合=0。（3）在課內的學習討論與訓練中，鞏固對物體在共點力作用下平衡條件的理解。（4）通過對共點力的平衡條件的科學探究過程，體驗科學方法的應用，了解古代科學家張衡的科學成就，激發(fā)愛國主義情懷和對科學熱愛。二、教學目標1、知識與技能（1）知道什么是共點力，及在共點力作用下物體平衡的概念。（2）理解物體在共點力作用下的平衡條件。（3）知道我國古代科學家張衡的相關科

2、學成就。（4）會應用實驗研究物體在共點力作用下的平衡條件。2、過程與方法（1）在對共點力平衡問題的探究中，感受等效、圖示、歸納推理等科學方法。（2）在共點力平衡條件的實驗研究中，感受猜想、方案設計、實驗探究、分析歸納結論的科學探究方法。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）在共同的實驗探究過程中，體驗合作，樂于合作。（2）通過了解張衡的相關科學成就，激發(fā)愛國主義情感和對科學的熱愛。三、教學重點和難點重點：共點力作用下物體的平衡條件。難點：共點力平衡條件的探究過程。四、教學資源1、學生分組實驗：DIS實驗設備或彈簧秤；學生實驗器材。2、多媒體資源：張衡及相關資料的課件，舉重運動員奧運會比賽奪冠錄像，東方明

3、珠、趙州橋等圖片。五、教學設計思路以多媒體資源情景和實驗為基礎，通過觀察、分析認識什么是共點力，形成物體在共點力作用下平衡的概念。再由DIS實驗探究，分析、歸納得出物體在共點力作用下的平衡條件F合= 0。最后通過我國古代科學家張衡的相關科學成就的介紹，激發(fā)愛國主義情懷和對科學的追求，鞏固所學的知識，感悟物理學在社會發(fā)展中的重要作用。本節(jié)課要突出的重點是，物體在共點力作用下的平衡條件。突出重點的方法是，從觀看奧運會我國舉重運動員奪冠的錄像，及東方明珠、趙州橋及靜止的花盆等多媒體資源情景，結合學生的親身感受，分析歸納得到物體在共點力作用下的平衡概念。再以分組DIS實驗探究活動，運用等效、圖示、推理

4、等科學方法得出物體在共點力作用下的平衡條件。本節(jié)課要突破的難點是，共點力作用下物體平衡條件的建立過程。突破難點的方法是，從二力平衡的條件F合= 0出發(fā)，以“力的合成”（或“力的分解”）為基礎，通過DIS實驗，運用等效替代的方法，得出不在一直線上、三個共點力的平衡條件F合= 0，并推廣到一般情況，即共點力的平衡條件為F合= 0，體現(xiàn)從特殊到一般的歸納推理過程。六、教學流程情景錄像、圖片設問平衡的概念活動IDIS實驗物體平衡的條件活動II課件交流活動III學習交流七、教案過程（一）情景導入，激發(fā)懸念錄像引入：2008北京奧運會我國舉重運動員奪冠錄像播放。教師：張國政在69公斤級比賽中以抓舉160公

5、斤和挺舉187.5公斤總成績347.5公斤而奪冠，裁判員判定舉重運動員成績有效的依據(jù)是什么？學生活動：舉重運動員能將舉起的杠鈴保持靜止幾秒鐘。教師：這與本節(jié)課學習的受力平衡問題有關。（二）通過圖片引入共點力作用下物體的平衡教師：生活中的物體有的處于平衡狀態(tài)，有的處于非平衡狀態(tài)，其中的平衡比較常見，而且很有實際意義。下面給大家看一些熟悉的圖片：學生活動：教師：這些物體均處于平衡狀態(tài)，那么，什么叫平衡狀態(tài)？歸納總結：物體處于靜止或做勻速直線運動的狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)。（三）DIS實驗探究共點力作用下物體的平衡條件教師：首先來回顧一下初中已經(jīng)學過的二力平衡的知識。1、例：用一根很輕的不可伸長的細線將小

6、鋼球懸掛于鐵架臺上，并保持靜止。教師：小球處于什么狀態(tài)？學生活動：平衡狀態(tài)。教師：請一位同學來畫小球的受力示意圖。學生活動：（畫小球受力示意圖）小球受到重力G和拉力T的作用。教師：這兩個力的大小、方向有什么關系？學生活動：大小相等，方向相反，且在作用在同一直線上。教師：這兩個力的合力是多少？學生活動：合力為零。歸納：1、二力平衡 F合= 0教師：如果用一個水平拉力使小球偏離原來位置一個角度，并再次達到靜止狀態(tài)，小球共受哪些力的作用？ 學生活動：重力G，水平拉力F，沿細線方向的拉力T。教師：小球現(xiàn)在還處于平衡狀態(tài)嗎？學生活動：是的。教師：這三個力的方向不在同一直線上，它們的合力多大？學生猜測：合

7、力為零。提示：只要能將這幾個力的大小測出，我們可以將其中兩個力等效成一個力，變成二力平衡-物理學研究方法之一：等效替代法。下面我們就用實驗的方法驗證一下你們的猜測。2、DIS實驗探究三個力平衡的條件教師：如何測量幾個力的大小呢？學生活動：可以用彈簧測力計測量，以可以用力傳感器來測量。教師：介紹實驗儀器力傳感器（兩個）、數(shù)據(jù)采集器、計算機。我們用力傳感器測出兩個拉力的大小，彈簧秤測出重力，然后再怎么辦呢？學生活動：可以在紙上畫出力的圖示，然后分析有什么關系。教師：非常好，那么我們請兩位同學配合來做這個實驗。學生活動：兩位同學上臺配合完成實驗，并得出Ft圖，測量出小球重力。教師負責指導、協(xié)調學生代

8、表完成實驗，引導下面學生觀察和思考實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)。教師：數(shù)據(jù)已經(jīng)測得了，我們知道力是矢量，要知道三個力的關系，還要知道方向，那么我們在畫圖時怎么確定這幾個力的方向呢？學生活動：用量角器測量角度。教師：（質疑）懸掛著怎么測量？我們可以用一張白紙輕輕放在懸掛的裝置后面，然后用鉛筆把力的方向畫在紙上，然后再在紙上做三個力的圖示，找出結論。學生活動：在紙上畫力的圖示， 4人一組地探究三個力之間的關系。教師：我們來看看幾個小組的討論結果。學生活動：2個小組來展示他們畫圖后得出的結論，三個力合力為零。歸納：1、任意兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。2、這三個力的合力為零

9、。教師：想一想，如果物體受到的是4個力或5個力的作用，物體的平衡條件是否還是合力為零？ 學生活動：（議論）應用類似研究三個力平衡問題的等效替代的方法，可得到多個共點力的平衡條件仍是合力為零。總結：共點力平衡的條件：作用在物體上各力的合力為零，即：F合=0（四）學生課件交流（了解張衡及其成就）教師：我們知道，早在1800多年前，我國古代科學家張衡就巧妙地利用平衡原理制成了測定地震的侯風地動儀。課前老師請同學們回去查找關于張衡的資料，并制作powerpoint。教師：下面請幾位同學上來展示一下他們查找的結果，供大家共同學習。學生：課件展示交流。學生：談觀看感受。（五）實際應用示例：用彈簧秤沿著光滑斜面的方向將一塊重5N的木塊勻速向上拉，這時彈簧秤的讀數(shù)是1.4N,求斜面對木塊的彈力的大小？教師引導學生應用作圖法、解三角形的數(shù)學方法、正交分解法等三種方法求解。求解完畢后，引導學生歸納應