
人教版(2024新版)八年級下冊物理第八章《運動和力》教案(共4節(jié)) 第1節(jié)《牛頓第一定律》教案 教學(xué)目標(biāo) 物理觀念:知道并理解牛頓第一定律;理解力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運動的原因;理解物體的慣性,會運用慣性解釋簡單的慣性現(xiàn)象。 科學(xué)思維:通過活動體會物體都有慣性,嘗試用已知的科學(xué)規(guī)律解釋具體的問題,具有初步的分析概括和語言表達能力。 科學(xué)探究:通過實驗探究阻力對物體運動的影響,具有初步的觀察能力、邏輯推理能力和科學(xué)想象力。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過觀察與實驗、探究與討論、分析與概括等教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)科學(xué)探究的精神;用辯證的觀點認識慣性的利與弊。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點:牛頓第一定律和慣性現(xiàn)象的解釋。 教學(xué)難點:運動和力的關(guān)系,運用慣性解決日常問題。 教學(xué)準備 教師準備:小球、小車、毛巾、硬紙板、雞蛋、玻璃杯、象棋、鋼尺。 學(xué)生準備:斜面、小車、木板、棉布。 教學(xué)過程 板書設(shè)計 第1節(jié) 牛頓第一定律 1.回顧歷史: 亞里士多德:生活經(jīng)驗→力是維持物體運動的原因。 伽利略: 伽利略理想實驗→運動不需要力來維持。 2.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)(慣性定律)。 3.慣性:物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。(物體的固有屬性) 作業(yè)設(shè)計 1.復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容,完成小論文《伽利略的理想斜面實驗》。 2.慣性在生活中有很多現(xiàn)象,請同學(xué)們課后搜集生活中有關(guān)慣性的現(xiàn)象,嘗試用所學(xué)知識進行解答,也可以選擇其中一個或幾個現(xiàn)象整理成小論文,小組間進行交流。 教學(xué)反思 學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的困難在于從生活經(jīng)驗中得到一種被現(xiàn)象掩蓋了本質(zhì)的錯誤觀念,認為物體之所以運動是因為力的作用。教學(xué)中采取層層遞進的方法,幫助學(xué)生理解力和運動的關(guān)系,采用演示實驗,師生參與實驗探究,提出問題、設(shè)計實驗,激發(fā)學(xué)生積極參與思考、分析、討論,引導(dǎo)學(xué)生概括、總結(jié),并運用科學(xué)思維方法進行推理,讓學(xué)生充分動手、動口、動腦,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們觀察、分析、歸納的能力,增強實踐動手的能力。通過實驗推理得出規(guī)律,從而理解力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。這種教學(xué)方法充分體現(xiàn)了在教學(xué)過程中,以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的理念,真正實現(xiàn)了把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生。 第2節(jié)《二力平衡》教案 教學(xué)目標(biāo) 物理觀念:知道什么是二力平衡及二力平衡的條件;知道物體在平衡力作用下將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài);能正確判斷平衡力與相互作用力。 科學(xué)思維:通過討論并對物體進行受力分析,理解二力平衡的概念;運用控制變量法設(shè)計實驗探究二力平衡的條件。 科學(xué)探究:通過實驗探究得出二力平衡的條件。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成實事求是,尊重自然規(guī)律的態(tài)度;引導(dǎo)學(xué)生積極參與二力平衡條件的實驗探究,培養(yǎng)學(xué)生善于與他人合作的精神。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點:二力平衡的條件及應(yīng)用。 教學(xué)難點:應(yīng)用二力平衡的知識解決簡單的實際問題。 教學(xué)準備 教師準備:小車、帶滑輪支架的長木板、玻璃板、鉤碼(若干個)。 學(xué)生準備:細線。 教學(xué)過程 板書設(shè)計 第2節(jié) 二力平衡 1.力的平衡:物體受到幾個力作用時,如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這幾個力相互平衡。 2.物體的平衡狀態(tài): (1)靜止?fàn)顟B(tài); (2)勻速直線運動狀態(tài)。 3.二力平衡的條件:同體、等大、反向、共線。 作業(yè)設(shè)計 1.利用身邊的物品(如紙片、尺子等)進行簡單的二力平衡實驗,并記錄實驗過程和結(jié)果。 2.通過查閱資料或網(wǎng)絡(luò)資源,了解二力平衡在日常生活中的應(yīng)用實例,并撰寫一篇簡短的報告。 教學(xué)反思 本節(jié)內(nèi)容由“二力平衡的條件”和“二力平衡條件的應(yīng)用”兩部分內(nèi)容組成。教學(xué)的重點是二力平衡的條件,關(guān)鍵是讓學(xué)生經(jīng)歷探究二力平衡條件的實驗過程。二力平衡條件的應(yīng)用是本節(jié)教學(xué)的難點,突破它的關(guān)鍵是通過對生活中實例的觀察與分析,引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)、應(yīng)用二力平衡的條件。 本節(jié)教學(xué)從牛頓第一定律分析入手,提出不受力是一種理想狀態(tài),實際生活中物體是受力的,但又發(fā)現(xiàn)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),進而提出問題,讓學(xué)生帶著問題去思考,引導(dǎo)學(xué)生為尋求謎底而去探究學(xué)習(xí)。接著立即從身邊常見事例入手,帶領(lǐng)學(xué)生走向知識殿堂,啟發(fā)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生猜想、分析,然后通過實驗去驗證他們的猜想,做到“從生活走向物理,從物理走向社會”,體現(xiàn)了新的教學(xué)理念,充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 第3節(jié)《摩擦力》教案 教學(xué)目標(biāo) 物理觀念:知道摩擦力的存在和對物體運動的影響;知道影響摩擦力大小的因素;知道摩擦力的利與弊;知道增大、減小摩擦力的方法。 科學(xué)思維:通過觀察、操作,體會增大或減小摩擦力的方法。 科學(xué)探究:通過觀察、操作,體會摩擦力的存在;經(jīng)歷探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗過程;經(jīng)歷制訂計劃、設(shè)計實驗過程,學(xué)習(xí)控制變量的方法;學(xué)習(xí)設(shè)計表格、分析實驗現(xiàn)象、歸納實驗結(jié)論的一般方法。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過對生產(chǎn)、生活中摩擦現(xiàn)象的分析,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)合作的精神和對科學(xué)的求知欲。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點:影響滑動摩擦力大小的因素。 教學(xué)難點:摩擦力大小、方向的判斷。 教學(xué)準備 教師準備:教學(xué)課件、彈簧測力計、木塊、小車。 學(xué)生準備:刷子、木板、帶掛鉤的木塊(側(cè)面積不同)、多個砝碼(或鉤碼)、毛巾、棉布、彈簧測力計等。 教學(xué)過程 板書設(shè)計 第3節(jié) 摩擦力 1.滑動摩擦力:兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們相對滑動時,在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力,這種力叫作滑動摩擦力。 2.摩擦的種類:滑動摩擦、靜摩擦、滾動摩擦。 3.測量原理:二力平衡。 4.影響滑動摩擦力大小的因素:壓力、接觸面的粗糙程度。 5.增大摩擦的方法:增大壓力;增大接觸面的粗糙程度。 6.減小摩擦的方法:減小壓力;減小接觸面的粗糙程度;用滾動代替滑動;使接觸面分離。 作業(yè)設(shè)計 完成小論文:假如沒有摩擦力。摩擦力在我們的生活中無處不在,給我們帶來許多困擾,請你想象一下:如果世界沒有了摩擦,會出現(xiàn)哪些現(xiàn)象?以小組為單位展示交流。 教學(xué)反思 摩擦力是日常生活中的常見力,與我們息息相關(guān),但學(xué)生對于摩擦力的理論卻知之甚少。這節(jié)課教學(xué)的內(nèi)容主要是引導(dǎo)學(xué)生了解摩擦力,探究影響摩擦力大小的因素,并通過實驗探究活動及自主學(xué)習(xí)活動提高學(xué)習(xí)物理和應(yīng)用物理的能力。本節(jié)課的重點(也是難點)在“探究影響摩擦力的大小因素”實驗中采用控制變量法,運用二力平衡原理來間接測量摩擦力大小。其中重點又放在如何設(shè)計實驗、進行實驗、設(shè)計表格、記錄數(shù)據(jù),當(dāng)實驗設(shè)計好了,分析概括,得出結(jié)論自然就容易了。 第4節(jié)《同一直線上二力的合成》教案 教學(xué)目標(biāo) 物理觀念:了解合力的含義,會舉例說明什么是力的合成;了解同一直線上二力合成的方法,會確定大小和方向;會根據(jù)合力與一個分力確定另一個分力的大小和方向。 科學(xué)思維:通過總結(jié)合力概念的過程,養(yǎng)成初步的分析概括能力;通過觀察、實驗總結(jié)同一直線上二力合成的方法,初步認識等效替代法,體會信息處理方法。 科學(xué)探究:利用等效替代法探究同一直線上相同方向和相反方向的二力合成。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過合力的一些事例和實際的實驗操作,體會到團結(jié)合作、交流互助的重要性;培養(yǎng)實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點:合力、分力的含義;同一直線上相同方向和相反方向的二力合成。 教學(xué)難點:利用等效替代法探究同一直線上的二力合成。 教學(xué)準備 教師準備:教學(xué)課件。 學(xué)生準備:彈簧測力計、橡皮筋、白紙、圖釘、木板、細繩。 教學(xué)過程 板書設(shè)計 第4節(jié) 同一直線上二力的合成 1.合力:幾個力共同作用在一個物體上,它們的作用效果可以用一個力來代替,這個力叫那幾個力的合力。 2.力的合成:已知作用在一個物體上的幾個力的大小和方向,求合力的大小和方向。 3.同一直線上二力合成規(guī)律 (1)同向 大小:F=F1+F2 方向:同兩力方向 (2)反向 大小:F=F1-F2(F1>F2) 方向:同較大力(F1) 作業(yè)設(shè)計 查閱資料,了解不在同一直線上的力的合成規(guī)律,嘗試制作一個斜拉橋模型。 教學(xué)反思 情境化教學(xué)。充分結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗,有目的地創(chuàng)設(shè)生動具體的情境,引導(dǎo)學(xué)生從經(jīng)驗中概括、提煉事物的共同屬性,抽象事物的本質(zhì)特征,實現(xiàn)從經(jīng)驗常識向物理概念轉(zhuǎn)變;以新奇的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的興趣,通過認知沖突引發(fā)學(xué)生深入思考,進而引導(dǎo)學(xué)生從生活走向物理、從物理走向社會。突出問題教學(xué)。有意識地創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,促進學(xué)生主動學(xué)習(xí),不斷增強學(xué)生運用物理知識解決實際問題的意識和能力。注重“做中學(xué)”“用中學(xué)”。通過活動幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和運用知識,提升學(xué)生的操作技能與探究能力。 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課 教師提出兩個問題: 1.手托一個小球,如果突然松手,小球為什么會下落? 2.行駛中的汽車急剎車后為什么會停下來? 學(xué)生1:小球受到重力的作用。 學(xué)生2:汽車受到阻力的作用。 通過以上兩個問題,你能發(fā)現(xiàn)什么? 學(xué)生:力能改變物體的運動狀態(tài)。 教師:通過以上兩個問題我們可以看出,物體的運動和受力存在一定的聯(lián)系,物體的運動和受力存在什么關(guān)系呢?今天我們學(xué)習(xí)“牛頓第一定律”。 通過生活中的實例引入物體的運動和力的關(guān)系,激發(fā)學(xué)習(xí)欲望二、新課講解 探究新知 探究點一 阻力對物體運動的影響 我們先看一段大力士徒手拉動飛機的視頻。 飛機原來處在靜止?fàn)顟B(tài),后來為什么會運動?如果壯漢沒有了力氣,飛機還會運動嗎? 學(xué)生:大力士給飛機一個拉力,如果沒有了力氣,飛機會停下來。 教師:我們能不能得到這樣一個結(jié)論,物體運動一定受到了力的作用,如果不受力,它將停止運動?2000多年前古希臘的亞里士多德也得到了這個結(jié)論(課件播放亞里士多德得到結(jié)論的過程),那么這個結(jié)論是正確的嗎? 演示1:靜止在桌面上的小車,用力推動,小車運動一段距離后停下來。 演示2:將小車放在毛巾上,用力推動后小車運動,停止用力后停下來。 教師:根據(jù)以上的例子,思考“運動一定需要力來維持嗎”。 學(xué)生1:需要,因為用力推物體它才能運動,而撤走了這個力物體最終會停下,所以運動必須用力來維持。 學(xué)生2:不一定,運動一定需要力來維持的話,撤走了力,物體應(yīng)該立刻停下才對。 學(xué)生3:例如在空中飛行的足球,已經(jīng)不再受到腳的作用力,但仍然向前運動,因此“物體的運動不一定需要力的作用”。 讓學(xué)生親身體驗思考的過程,以便使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,敢于質(zhì)疑,勇于創(chuàng)新教師:剛才兩個實驗小車在撤去外力后,在不同的接觸面為什么運動的距離不同? 學(xué)生:受到的阻力不同。 教師:撤去外力后,小車在不同水平面運動的距離不同,由此看來,阻力對物體的運動有影響,我們通過實驗驗證“阻力對物體運動的影響”。 探究點二 實驗探究阻力對物體運動的影響 請同學(xué)們閱讀課本第19頁演示實驗,討論以下問題: 1.為什么兩次實驗小車都是從斜面頂端滑下? 2.如何改變小車受到的阻力? 小組1:使小車到達水平面的初速度相同。 小組2:改變接觸面的粗糙程度(木板、毛巾)。 分組實驗: 在粗糙程度不同的水平面上,讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下。觀察小車從同一高度滑下后,在不同表面運動的距離,記下每次小車停下時的位置。 實驗記錄 實驗分析 提出問題讓學(xué)生討論: (1)實驗中小車最終都靜止,為什么? (2)實驗中小車運動的距離不同,這說明什么問題? (3)小車運動距離的長短跟它受到的阻力有什么關(guān)系? (4)若使小車運動時受到的阻力進一步減小,小車運動的距離將變長還是變短? (5)根據(jù)上面的實驗及推理,還可以推理出什么結(jié)論? (6)推理:小車在光滑的(阻力為零)表面,將會怎樣運動? 學(xué)生小組討論后引導(dǎo)學(xué)生得出實驗結(jié)論。 實驗結(jié)論:平面越光滑,小車運動的距離越遠,說明小車受到的阻力越小,速度減小得越慢。如果受到的阻力為零,它的速度將不會減慢,將以恒定不變的速度永遠運動下去,即做勻速直線運動。 課件展示:伽利略理想實驗。 教師:伽利略得到了什么結(jié)論? 學(xué)生:運動的物體如果不受力,將一直以不變的速度運動下去。 探究點三 牛頓第一定律 過渡:伽利略得出的實驗結(jié)論有什么不完善的地方? 引導(dǎo)學(xué)生思考后指出:沒有涉及靜止的物體。 牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,概括出了一條重要的物理規(guī)律,這就是牛頓第一定律。請同學(xué)閱讀課本第20頁,牛頓第一定律的內(nèi)容是什么? 學(xué)生回答后課件展示:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。 教師點撥:對牛頓第一定律的理解(課件展示)。 (1)“一切物體”包括原來運動的和原來靜止的物體。 (2)物體不受力時,原來運動的總保持原來的速度和方向做勻速直線運動,原來靜止的總保持靜止。要改變勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),物體必須受到力的作用。 讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)想象與推理能力 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)意識,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣 對易錯易混知識進行點撥,突破學(xué)習(xí)難點(3)牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上,通過合理而科學(xué)的推理得到的,不能用實驗直接證明。 (4)牛頓第一定律說明了力和運動的關(guān)系:力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。 情境討論: 在體育課上,有的同學(xué)坐在地面休息,有的同學(xué)在賽跑,有的同學(xué)在打籃球,突然所有的力都消失了,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 探究點四 慣性 (一)學(xué)生自學(xué)課本P20~21,然后小組討論完成以下問題。 1.什么是慣性? 2.生活中利用慣性的實例。 (1)跳遠運動員快速助跑后,飛身一躍,利用自身的慣性,在空中繼續(xù)前進,以提高成績;類似的有:跳高、投擲標(biāo)槍、鉛球等。 (2)錘子的錘頭變松了,人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上, 這是因為錘柄突然停止時,錘頭由于慣性會繼續(xù)向下運動,這樣錘頭就會牢牢地套在錘柄上了。 (3)騎自行車時,不用力還能繼續(xù)前進。 (4)拍打衣服,使上面的灰塵脫落。 3.生活中防止慣性帶來的危害的實例。 例如交通事故的發(fā)生,多數(shù)是由于慣性造成的。所以使用交通工具時,客車司機和前排乘客要系安全帶;車輛行駛要限載限速;車輛行駛要保持距離…… 學(xué)生完成后,小組間進行展示交流,教師肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。 教師引導(dǎo)學(xué)生得出關(guān)于慣性的幾點理解(同時課件展示)。 1.慣性是物體的固有屬性,一切物體都具有慣性,即無論物體是靜止還是運動,無論物體是受力還是不受力,在任何時候、任何狀態(tài)下都具有慣性。 2.慣性不是力,在解答問題時,只能說“由于慣性” “具有慣性”。而不能說“受到慣性”“由于慣性的作用”“克服慣性”等,否則就將慣性和力混為一談。 3.物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),物體的質(zhì)量越大,慣性越大。 (二)利用慣性解釋生活中的現(xiàn)象 演示實驗1:迅速抽出雞蛋下的硬紙板,上面的雞蛋會怎么樣? 演示實驗2:用鋼尺迅速打出較下面的棋子,上面的棋子會怎么樣? 教師提問: (1)抽出紙板的時候,雞蛋為什么沒有飛出,而是落進杯子? (2)為什么打出較下面的棋子,上面的幾個棋子能夠保持原來的狀態(tài)? 以四人為小組,針對老師提出的問題,結(jié)合自己所觀察到的實驗現(xiàn)象,積極展開討論。 學(xué)生回答后,教師總結(jié)分析實驗現(xiàn)象: 感受身邊的物理,從生活走向物理,從物理走向社會,讓學(xué)生應(yīng)用知識指導(dǎo)實際的生產(chǎn)生活,以促進學(xué)生素質(zhì)的全面提高實驗1現(xiàn)象分析:因為雞蛋原來是靜止在硬紙板上的,當(dāng)硬紙板抽出去時,雞蛋由于慣性依然保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),所以雞蛋最后沒有隨硬紙板飛出去,而是掉進玻璃杯里。 實驗2現(xiàn)象分析:用鋼尺迅速打出較下面的棋子,下面的棋子向前運動,而上面的棋子由于慣性要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),所以就會落在正下方。 課件展示:分析慣性現(xiàn)象的一般解題思路。 (1)交代研究對象初始狀態(tài); (2)物理過程(突然發(fā)生的情況); (3)研究對象由于慣性要保持原來狀態(tài)。 小組討論以下問題: 1.行駛中的汽車突然剎車時,乘客的身體會向前傾。突然開動時,乘客的身體會向后仰,請解釋原因。 2.錘頭松了,人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上,請解釋原因。 學(xué)生討論完成后,小組進行展示,其他同學(xué)進行補充。 播放視頻“慣性與生活”,加深對慣性的理解,體會慣性在生活中的應(yīng)用。 閱讀科學(xué)世界“汽車安全帶和安全氣囊”,了解安全帶和安全氣囊的作用。 利用學(xué)過的知識解釋有關(guān)現(xiàn)象,培養(yǎng)初步的分析概括和語言表達能力 三、歸納概括 課堂小結(jié) 學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,教師課件展示。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識和能力教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課 復(fù)習(xí)提問牛頓第一定律的內(nèi)容。 思考:凡是靜止的物體就不受力嗎?凡是做勻速直線運動的物體也不受力嗎?舉例說明。 學(xué)生:靜止在地面(桌面)的物體受到重力和支持力,勻速下降的降落傘受到重力和阻力。 課件展示:(1)靜止在桌面的課本;(2)在平直公路上勻速行駛的汽車;(3)降落傘勻速下降;(4)吊著的燈泡。 那么其他物體分別受到了哪些力? 學(xué)生討論后回答。 教師:那為什么生活中的這些物體受力也能保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)呢?帶著這個問題我們進入這節(jié)課的學(xué)習(xí),探究其原因。 感受力與美的結(jié)合,體會物理與生活的密切關(guān)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 二、新課講解 探究新知 探究點一 二力平衡的概念 學(xué)生活動: 1.讓學(xué)生提著書包不動。書包受重力和手對它向上的拉力,為什么書包受兩個力作用會保持靜止? 2.在平直馬路上勻速行駛的汽車,水平方向受到牽引力和阻力。為什么水平方向汽車受兩個力作用會保持勻速直線運動狀態(tài)? 小組討論、分析、交流。 歸納:一些物體雖然受力,但是這幾個力的作用效果相互抵消,物體的運動狀態(tài)不發(fā)生改變。我們就說這幾個力相互平衡,這時的物體我們就說它處于平衡狀態(tài)。 教師:物理學(xué)中的平衡狀態(tài)是指穩(wěn)定不變的運動狀態(tài),也就是運動速度、運動方向都不改變,那么什么是平衡狀態(tài)? 學(xué)生:靜止或勻速直線運動狀態(tài)。 歸納:物體受到幾個力作用時,如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這幾個力相互平衡,這幾個力就叫作平衡力。這個物體所處的狀態(tài)就叫作平衡狀態(tài)。 搶答:下列情況是否是平衡狀態(tài)(課件展示) 小孩蕩秋千、雨點勻速豎直下落、課桌上靜止的筆盒、正在轉(zhuǎn)動的秒針、水平勻速飛行的飛機。通過讓學(xué)生觀察日常生活中的例子,讓學(xué)生更好地理解平衡狀態(tài) 及時進行鞏固,加深對平衡狀態(tài)的理解探究點二 二力平衡的條件 過渡:物體受兩個力時可以處于平衡狀態(tài),例如人站在地面上受兩個力的作用:重力與支持力。當(dāng)人處于平衡狀態(tài)時,這二力之間有怎樣的關(guān)系呢? 1.猜想假設(shè) (1)兩個力的大小可能要相等?(2)兩個力的方向可能要相反?(3)兩個力可能要在同一直線上?(4)兩個力可能要作用在同一物體上? 2.制訂實驗計劃、設(shè)計實驗。 學(xué)生根據(jù)桌上所準備的實驗裝置,如圖所示(還有若干質(zhì)量相等或不相等的砝碼),自己設(shè)計實驗探究二力平衡時,兩個力應(yīng)該有什么關(guān)系。 各實驗小組交流設(shè)計的實驗方案,并對自己設(shè)計的方案進行修改。各小組展示實驗設(shè)計方案,其他小組進行補充完善。 實驗步驟: (1)通過兩邊分別加質(zhì)量不同的砝碼和質(zhì)量相同的砝碼,放手后觀察兩次小車運動狀態(tài)的變化。 (2)把兩個托盤放在小車的同側(cè),加入相等的砝碼,放手后觀察小車運動狀態(tài)的變化(如圖1)。 圖1 圖2 圖3 (3)在兩托盤中加相等的砝碼,使小車靜止,用手旋轉(zhuǎn)小車至某一角度(如圖2),使兩個力不作用在同一直線上,放手后觀察小車運動狀態(tài)的變化。 (4)用兩個相同的小車分別系住一個托盤,用手按住(如圖3),保證二力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,放手后觀察小車運動狀態(tài)的變化。 3.學(xué)生分組實驗。小組間做好分工,將數(shù)據(jù)填寫在學(xué)案的表格中。 分析論證: 1.操作(1)中,砝碼質(zhì)量不同時,小車兩邊受到的拉力大小不同、方向相反、在同一直線上,小車由靜止變?yōu)檫\動;砝碼質(zhì)量相同時,小車不動,其運動狀態(tài)沒有改變。 2.操作(2)中,靜止的小車雖然受到兩個大小相等的力的作用,但是由于方向不同,小車不是保持靜止?fàn)顟B(tài),而是由靜止變?yōu)檫\動。 3.操作(3)中,小車發(fā)生轉(zhuǎn)動,運動狀態(tài)發(fā)生改變。 4.操作(4)中,放手后兩個小車的運動狀態(tài)都發(fā)生了改變,由靜止變?yōu)檫\動。 實驗結(jié)論:二力平衡的條件 作用在同一個物體上的兩個力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,這兩個力就彼此平衡。 口訣:“同體、等大、反向、共線”。 交流與評估: 1.實驗中選用了小車而不選用木塊,是為了減小摩擦給實驗帶來的誤差。 2.本實驗設(shè)計的優(yōu)點是可以不考慮物體的重力對實驗的影響。 3.實驗中,桌面必須水平,否則小車的重力會影響實驗。 4.實驗中,如果兩側(cè)的砝碼個數(shù)不相等但小車仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),則原因是小車受到桌面的阻力(摩擦力)比較大。 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的能力,節(jié)省上課時間,提高學(xué)生自學(xué)能力和合作解決問題的能力 通過實驗讓學(xué)生可以自己分析出二力平衡的條件,鍛煉了學(xué)生的動手實踐能力,也讓學(xué)生對二力平衡的條件更深刻 實驗結(jié)束后及時進行反思、評估,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣5.用小卡片探究二力平衡的條件(課件展示)。 (1)該方案以小卡片為研究對象,鉤碼通過定滑輪對卡片施加力的作用。 (2)當(dāng)線兩端所掛鉤碼質(zhì)量相等時,小卡片靜止;當(dāng)線兩端所掛鉤碼質(zhì)量不相等時,小卡片運動;把小卡片轉(zhuǎn)過一個角度,再松手時,小卡片轉(zhuǎn)動;用剪刀把小卡片從中間剪開,再松手時,小卡片運動。 (3)本方案選用小卡片的原因是減小摩擦對實驗的影響,但是還受重力,因此對實驗結(jié)論也有影響。 探究點三 二力平衡的應(yīng)用 1.根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷受力情況。 思考:吊在空中靜止不動的電燈,若電線的拉力為2 N,則燈受到的重力是多少? 學(xué)生分析:電燈受重力和電線的拉力,處于靜止?fàn)顟B(tài),所以重力和電線的拉力是一對平衡力。這兩個力一定滿足二力平衡的條件,大小相等,方向相反,且在同一條直線上,所以燈受到的重力為2 N。 教師總結(jié):根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),可以判斷出作用在物體上的兩個力是一對平衡力,可以判斷所求力的大小和方向。 2.根據(jù)受力情況判斷物體的運動狀態(tài)。 小組合作解決以下問題:以在水平路面上向左運動的小車為例進行分析。 (1)水平路面上運動的小車受到的力有哪些? (2)①若牽引力等于阻力,F=f,小車怎樣運動? ②若牽引力大于阻力,F>f,小車怎樣運動? ③若牽引力小于阻力,Ff,小車向左加速運動。 ③若牽引力小于阻力,F
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