《2019-2020年高中物理必修一3.5《共点力的平衡条件》教案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020年高中物理必修一3.5《共点力的平衡条件》教案.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2019-2020 年高中物理必修一3.5 共点力的平衡条件word 教案 一、教学任务分析 本节的教学任务有： （1）基于生活中力的平衡的实例，引出在共点力作用下物体平衡的概念。 （2）联系“力的合成”和“力的分解”的知识以及对物体受力情况的分析，通过DIS 实验探究，分析归纳共点力的平衡条件F合=0。 （3）在课内的学习讨论与训练中，巩固对物体在共点力作用下平衡条件的理解。 （4）通过对共点力的平衡条件的科学探究过程，体验科学方法的应用，了解古代科学 家张衡的科学成就，激发爱国主义情怀和对科学热爱。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）知道什么是共点力，及在共点力作用下物体平衡的概念。 （
2、2）理解物体在共点力作用下的平衡条件。 （3）知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。 （4）会应用实验研究物体在共点力作用下的平衡条件。 2、过程与方法 （1）在对共点力平衡问题的探究中，感受等效、图示、归纳推理等科学方法。 （2）在共点力平衡条件的实验研究中，感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结 论的科学探究方法。 3、情感、态度与价值观 （1）在共同的实验探究过程中，体验合作，乐于合作。 （2）通过了解张衡的相关科学成就，激发爱国主义情感和对科学的热爱。 三、教学重点和难点 重点：共点力作用下物体的平衡条件。 难点：共点力平衡条件的探究过程。 四、教学资源 1、学生分组实验：DIS 实
3、验设备或弹簧秤；学生实验器材。 2、多媒体资源： 张衡及相关资料的课件，举重运动员奥运会比赛夺冠录像，东方明珠、 赵州桥等图片。 五、教学设计思路 以多媒体资源情景和实验为基础，通过观察、 分析认识什么是共点力，形成物体在共点 力作用下平衡的概念。再由DIS 实验探究，分析、归纳得出物体在共点力作用下的平衡条 件 F 合= 0。最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍，激发爱国主义情怀和对科学 的追求，巩固所学的知识，感悟物理学在社会发展中的重要作用。本节课要突出的重点是， 物体在共点力作用下的平衡条件。突出重点的方法是，从观看奥运会我国举重运动员夺冠的 录像， 及东方明珠、 赵州桥及静
4、止的花盆等多媒体资源情景，结合学生的亲身感受，分析归 纳得到物体在共点力作用下的平衡概念。再以分组DIS 实验探究活动，运用等效、图示、 推理等科学方法得出物体在共点力作用下的平衡条件。本节课要突破的难点是，共点力作用 下物体平衡条件的建立过程。突破难点的方法是，从二力平衡的条件F合= 0 出发，以“力 的合成”（或“力的分解” ）为基础，通过DIS 实验，运用等效替代的方法，得出不在一直 线上、三个共点力的平衡条件F合= 0，并推广到一般情况，即共点力的平衡条件为F合= 0， 体现从特殊到一般的归纳推理过程。 六、教学流程 七、教案过程 （一）情景导入，激发悬念 录像引入： 2008 北京奥
5、运会我国举重运动员夺冠录像播放。 教师：张国政在69 公斤级比赛中以抓举160 公斤和挺举187.5 公斤总成绩347.5 公斤而夺冠，裁判员判定举重运动员成绩有效的依据是什么？ 学生活动：举重运动员能将举起的杠铃保持静止几秒钟。 教师：这与本节课学习的受力平衡问题有关。 （二）通过图片引入共点力作用下物体的平衡 教师：生活中的物体有的处于平衡状态，有的处于非平衡状态，其中的平衡比较常 见，而且很有实际意义。 下面给大家看一些熟悉的图片： 情景 录像、图片 设问 平衡的 概念 活动 I DIS 实验 物体平衡 的条件 活动 II 课件交流 活动 III 学习交流 学生活动： 教师：这些物体均处
6、于平衡状态，那么，什么叫平衡状态？ 归纳总结：物体处于静止或做匀速直线运动的状态，叫做平衡状态。 （三） DIS 实验探究共点力作用下物体的平衡条件 教师：首先来回顾一下初中已经学过的二力平衡的知识。 1、例： 用一根很轻的不可伸长的细线将小钢球悬挂于铁架台上，并保持静止。 教师：小球处于什么状态？ 学生活动：平衡状态。 教师：请一位同学来画小球的受力示意图。 学生活动：（画小球受力示意图）小球受到 重力 G 和拉力 T 的作用。 教师：这两个力的大小、方向有什么关系？ 学生活动：大小相等，方向相反，且在作用在同一直线上。 教师：这两个力的合力是多少？ 学生活动：合力为零。 归纳： 1、二力平
7、衡F合= 0 教师：如果用一个水平拉力使小球偏离原来位置一个角度，并再次达到静止状态， 小球共受哪些力的作用？ 学生活动：重力G，水平拉力F，沿细线方向的拉力T。 教师：小球现在还处于平衡状态吗？ 学生活动：是的。 教师：这三个力的方向不在同一直线上，它们的合力多大？ 学生猜测：合力为零。 提示：只要能将这几个力的大小测出，我们可以将其中两个力等效成一个力，变成 二力平衡-物理学研究方法之一：等效替代法。下面我们就用实验的方法验证一下 你们的猜测。 2、DIS 实验探究三个力平衡的条件 教师：如何测量几个力的大小呢？ 学生活动：可以用弹簧测力计测量，以可以用力传感器来测量。 教师：介绍实验仪器
8、力传感器（两个）、数据采集器、计算机。我们用力传感 器测出两个拉力的大小，弹簧秤测出重力，然后再怎么办呢？ 学生活动：可以在纸上画出力的图示，然后分析有什么关系。 教师：非常好，那么我们请两位同学配合来做这个实验。 学生活动：两位同学上台配合完成实验，并得出Ft 图，测量出小球重力。 教师负责指导、协调学生代表完成实验，引导下面学生观察和思考实验步骤、数据 处理等环节。 教师：数据已经测得了，我们知道力是矢量，要知道三个力的关系，还要知道方向， 那么我们在画图时怎么确定这几个力的方向呢？ 学生活动：用量角器测量角度。 教师： （质疑）悬挂着怎么测量？我们可以用一张白纸轻轻放在悬挂的装置后面，
9、然后用铅笔把力的方向画在纸上，然后再在纸上做三个力的图示，找出结论。 学生活动：在纸上画力的图示，4 人一组地探究三个力之间的关系。 教师：我们来看看几个小组的讨论结果。 学生活动： 2 个小组来展示他们画图后得出的结论，三个力合力为零。 归纳： 1、任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 2、这三个力的合力为零。 教师：想一想，如果物体受到的是4 个力或 5 个力的作用，物体的平衡条件是否还 是合力为零？ 学生活动：（议论）应用类似研究三个力平衡问题的等效替代的方法，可得到多个共点 力的平衡条件仍是合力为零。 总结：共点力平衡的条件：作用在物体上各力的合力为零，即：
10、F合=0 （四）学生课件交流（了解张衡及其成就） 教师：我们知道，早在1800 多年前，我国古代科学家张衡就巧妙地利用平衡原理 制成了测定地震的侯风地动仪。 课前老师请同学们回去查找关于张衡的资料，并制作powerpoint。 教师：下面请几位同学上来展示一下他们查找的结果，供大家共同学习。 学生：课件展示交流。 学生：谈观看感受。 （五）实际应用 示例： 用弹簧秤沿着光滑斜面的方向将一块重5N 的木块匀速向上拉，这时弹簧秤的读 数是 1.4N,求斜面对木块的弹力的大小？ 教师引导学生应用作图法、解三角形的数学方法、正交分解法等三种方法求解。 求解完毕后，引导学生归纳应用共点力的平衡条件解决实际问题的步骤： （1）确定分析对象。 （2）对分析对象作受力分析，画受析示意图。 （3）如果是三力平衡，可应用合成法画图用作图法求解，或应用解三角形的数学方法 求解。 （4）如果是三力或以上的平衡，可适当选择坐标轴，对物体的受力作正交分解后，分坐标 轴方向列物体平衡的代数方程求解。