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7.3力的平衡教学设计【教学目标】1、 知识与技能1. 知道平衡力的概念，以及物体在平衡力作用下的运动状态；2. 能通过实验探究总结出二力平衡的条件；3. 会运用二力平衡的知识分析解决简单的问题。2、 过程与方法1. 通过课堂小魔术，培养学生的观察能力；2. 通过分组探究二力平衡条件的实验，培养学生科学探究能力和实验能力；3. 通过课堂练习，培养学生的知识应用和迁移能力。3、 情感、态度价值观1. 通过学生的相互交流设计教学方案，培养学生与他人的交流合作能力以及团队精神；2. 先实验探究，再总结二力平衡条件，最后应用二力平衡条件，这一循序渐进的过程培养学生科学探究精神和理论联系实际的科学态度。【教学重点】二力平衡条件的实验探究以及二力平衡条件的总结和应用【教学难点】二力平衡条件的应用以及物体做匀速直线运动时二力平衡的条件【教学准备】多媒体课件、学生二力平衡条件实验探究器材、自制二力平衡演示器教具【教学过程】1、 新课引入通过刘谦的图片调动学生的情绪，并且利用魔术“硬币穿瓶”引入新课力的平衡，并且告知孩子等会每个同学都能成功的完成魔术，再一次调动学生学习的积极性。2、 新课教学 师请同学们看，这张桌子此时处于静止状态，受到哪些力呢生受到重力和支持力师非常好，桌子受到重力和支持力处于静止状态，现在请两位同学上来推这张桌子，在一定的条件下能否使桌子仍然保持静止不动呢生两位同学推桌子，其余同学认真观察师我们看到，同学推动桌子的过程中，桌子受力仍然保持静止，这一现象和我们前面学习的牛顿第一定律一切物体没有受到外力的时，总保持匀速直线运动状态或静止状态是否矛盾呢今天我们就带着这个疑问继续学习生活中还有很多这样受到力但是运动状态保持不变的例子比如导学案上的两个例子静止在桌上的茶杯，和匀速下降的跳伞运动员，请同学们分析它们的受力情况。并且根据平时的观察，是否能够列举出其他类似的例子。生完成导学案师现在请同学帮我们解决第一个问题生杯受到重力和支持力，处于静止，运动状态不改变；匀速下降的跳伞运动员和伞整体受到重力和空气阻力，运动状态不改变师非常好请坐。同学们还有什么实例进行补充呢请举手生教室里头悬挂的风扇，公路上匀速行驶的汽车；讲台上静止的桌子师非常好，老师也给同学们列举了几个例子教室里头悬挂的灯，书本上说的僵持的人像大战等以及匀速运行的电梯（图片展示）。以上所列举的例子都是物体受到力但是运动状态不改变的例子，在物理学中我们说物体在两个力（或多个力）的作用下，能保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说该物体处于平衡状态所以物体的平衡状态包括静止状态或匀速直线运动状态。使物体处于平衡状态的两个力（或多个力）称为平衡力。我们知道力可以改变物体的运动状态，那要满足什么条件，作用在物体上的力的效果才能相互抵消，称之为平衡力呢也就是力的平衡条件是什么今天我们重点探究二力的平衡的条件是什么请同学们根据影响力的作用效果的三个要素力的大小、方向、作用点进行猜测二力平衡的条件。生学生整体回答师哪位同学班我们总结一下我们的猜想生力的大小相等，方向相反，作用点在同一个物体上师非常 好，其他同学有没有补充的呢生这两个力在同一条直线上，只有这样作用效果才能相互抵消。师非常好请坐，同学们可以在桌上的物理书本上施加不在同一直线上的两个力，发现书本无法静止，会旋转。所以经我们的猜测平衡力的条件是大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一直线上，那么我们的猜测是否正确呢接下来我们利用桌上的器材进行实验探究。在实验之前，请同学们看我们实验的器才的组装是这样的，细绳绕在滑轮上，钩码直接挂在绳子的两端，现在请同学们根据书本和桌上的实验器材设计出实验方案。比如说我们为了探究两个大小的关系时，我们应该进行什么操作，观察什么实验现象请将讨论出的方案填在导学案上猜想1力的大小相等，操作 ，观察现象 猜想2二力方向相反，操作 ，观察现象 猜想3作用在同一物体上，操作 ，观察现象 猜想4同一直线上，操作 ，观察现象 生学生设计实验方案师对于实验设计方案有需要的同学可以进行相互交流和讨论师哪位同学愿意和我们分享一下他们组的实验设计方案呢生我们组的方案是1.当我们当研究大小时，我们需要进行的操作是两端挂相同的钩码观察纸片是否平衡，然后保持其他条件都不变，改变钩码的个数，观察纸片的运动情况；2.要研究方向时，我们保持其他条件相同，让两个力，同向和方向观察纸板的运动情况；3.研究是否同一直线上，保持其他条件不变，将纸片扭转一个角度，放手后观察纸板的运动情况；4.要研究平衡力是否要再同一个物体上，我们的操作是将纸片剪开，观察纸片的运动情况。师非常好，该同学的设计方案已经非常完整，对于实验老师有两点强调的1.我们实验的纸片很容易就撕开，所以就没有准备剪刀。2.由于我们研究的平衡力是否作用在同一物体需要把纸片撕开，所以我们先探究大小、方向、和同一直线的这3个猜测，最后探究平衡力是否作用在同一物体上的这个猜想。同学们还有没有疑问，没有就可以开始试验，把实验数据记录在下方表格中，并且总结出实验的结论纸板所受两个力的大小（相等、不相等）纸板所受两个力的方向（相同、相反）纸板所受两个力是否在同一直线上（是、否）两个力是否在同一物体上（是、否）纸板是否平衡（是、否）实验结论 学生试验，老师巡视指导，完成好的同学在黑板上完成数据分享到黑板的表格中师以上是林同学的实验数据，现在请他和我们分享一下他们的实验结果。生当两个力大小不等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上时，纸板不能处于平衡状态（学生现场演示）；当两个力大小相等，方向相同，作用在同一直线上，作用在同一物体上时，纸板不能出于对平衡状态（学生现场演示）；当两个力大小相等，方向相反，不作用在同一直线上，作用在同一物体上时，纸板不能处于平衡状态（学生现场演示）;当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同一物体上时，纸板不能处于平衡状态（学生现场演示）;所以我们得到纸板要处于平衡状态，那么他受到的力必须大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上。师通过林同学的数据我们知道平衡力的条件是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在同一个物体上，只要有一个条件没有满足，那么这两个力就不能称之为平衡力。对于平衡力的研究，我们刚刚研究的是纸片处于静止状态时候的二力平衡条件，如果物体做匀速直线运动时，二力平衡条件是否也是如此呢老师在这个位置装了电机，它的匀速转动带动纸片做匀速运动，此时它作用在物体上的力是反向，同一直线，同一物体的，（ppt）现在我们需要重点观察的是物体运动过程中力的大小是否相等，在老师按下开关的时候两端的力是会逐渐增大直到等于钩码的重力为止，所以同学们注意观察任意瞬间二力大小是否相等，现在我按下开关请同学们认真观察（现场演示）考虑到后面同学没有看清楚，老师特意录制了一个视频（ppt播放）。所以我们看到当物体匀速直线运动时，这两个力的平衡条件和物体处于静止状态时的平衡条件是一致的，都是等大，反向，同一直线，同一物体。我们得到二力平衡的条件是大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，可以总结成等大、反向、同一物直线、同一物体。知道了二力平衡的条件，请同学思考一个问题根据学过的同一直线上二力合成的知识，平衡力的两个合力是多少生合力等于零。师所以当物体受到平衡力时，物体处于平衡状态，此时合力等于0，所以合力为零，力的作用效果相互抵消，物体处于静止状态或者匀速直线运动状态。也就是物体受到平衡力时，物体处于平衡状态。所以我们今天学的例子与牛顿第一定律不矛盾，这个箭头是可以往回打的。我们生活中的应该非常广泛，比如刚刚老师的魔术就利用了二力平衡的条件。首先我在矿泉水瓶中放一枚硬币，通过磁戒增大硬币和瓶子之间的摩擦力，从而使重力和摩擦力成为一对平衡力，使戒指静止在矿泉水瓶上。有没有同学要来试一试的（学生现场演示魔术）非常好，学完今天的课，大家都会变魔术了。那试试能不能解决导学案上的问题现1.书本问题解决（1）科学探究摩擦力时，为何要保持滑块做匀速直线运动（2）探究物重和质量的关系时，为什么可以用弹簧测力计测量物体的重力2.请画出下图中物体受力的示意图，并分析物体是否受到平衡力，哪一对力是二力平衡。（1）静止悬挂的电灯。（2）匀速直线运动的汽车。 生完成导学案内容，并且两位同学在黑板上完成师同学们都已经完成了导学案上的内容，现在请同学来帮我们解决第一问题（1）科学探究摩擦力时，为何要保持滑块做匀速直线运动生滑块做匀速直线运动时，受到平衡力，所以摩擦力等于拉力；师非常好，请坐。第二个问题（2）探究物重和质量的关系时，为什么可以用弹簧测力计测量物体的重力生物体处于静止状态，受到平衡力，所以重力等于弹簧测力计的拉了。师非常好，请坐。请同学们看黑板上两位同学画的受力分析，首先第一幅图电灯受到重力和拉力处于静止态。 很好我们接着看第二幅图师大部分的同学都能够利用二力平衡的条件解决问题。今天这堂课我们学习了哪些内容呢哪位同学帮我们总结一下生物体的平衡状态静止状态或匀速直线运动状态以及二力平衡的条件等大，反向，同一直线，同一物体，且合力为零以及二力平衡条件的应用。师以上就是我们这节课所学内容，请同学们回去思考一个问题一对相互作用力与一对平衡力的异同。今天这堂课上到这里，同学们下课。板书设计第三节 力的平衡 一、平衡状态静止状态或匀速直线运动状态 二、平衡力1. 二力平衡条件作用在一个物体上的两个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。（等大，反向，同一直线，同一物体）三、二力平衡条件的应用9
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