第一篇:滬科版八年級(jí)物理 7.3 力的平衡 教案
7.3 力的平衡 教案
教材分析
(1)教材的地位和作用
力學(xué)是初中物理的重點(diǎn)內(nèi)容,二力平衡又是力學(xué)中的重點(diǎn)之一。力的概念和同一直線上的二力合成,為學(xué)生學(xué)習(xí)二力平衡做了充分的知識(shí)準(zhǔn)備,而二力平衡的學(xué)習(xí)是學(xué)生探究摩擦力、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系以及浮力、壓強(qiáng)知識(shí)的重要基礎(chǔ),更為高中學(xué)習(xí)多力平衡以及力矩的平衡做鋪墊,所以,本節(jié)知識(shí)是聯(lián)系新舊知識(shí)的紐帶,在力學(xué)中起著承上啟下的作用,是解決力學(xué)問(wèn)題的理論基礎(chǔ)。
(2)對(duì)教材的處理
關(guān)于平衡狀態(tài)的概念,本教材是直接給出。但是生活經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)告訴學(xué)生:靜止的物體是平衡,而對(duì)于做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體也是平衡狀態(tài)卻沒(méi)有這種認(rèn)知。為此,在教學(xué)過(guò)程中,先由學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)得出靜平衡,通過(guò)老師的演示實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)受平衡力的物體也可以做勻速直線運(yùn)動(dòng),來(lái)完善平衡的概念。
探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn),我根據(jù)初二學(xué)生的好奇心,將書(shū)上的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),在硬紙板的不同位置打了八個(gè)孔,學(xué)生用兩端帶有掛鉤的細(xì)線,根據(jù)自己的意愿任意選擇兩個(gè)受力點(diǎn),實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便,既發(fā)展了學(xué)生的個(gè)性,又增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的全面性。
課本中對(duì)于做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體這種平衡狀態(tài)的受力情況沒(méi)有探究,為了幫助學(xué)生能直觀理解,我在課件中增加了演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn),會(huì)對(duì)平衡的概念形成完整的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)探究和演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生的觀察、分析、歸納和演繹能力得到進(jìn)一步加強(qiáng),為今后研究問(wèn)題奠定了能力基礎(chǔ)。學(xué)情分析
初二的學(xué)生,對(duì)新生事物有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,善于觀察,熱衷于動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。前面學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力的相關(guān)概念和同一直線上二力合成,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做了知識(shí)鋪墊;他們也經(jīng)歷了一些簡(jiǎn)單的探究活動(dòng),具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和合作的意識(shí)。教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)教材的內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn),我制定了以下三維的教學(xué)目標(biāo): 【知識(shí)與技能】
①能說(shuō)出什么是平衡狀態(tài);
②對(duì)處于平衡狀態(tài)的物體能進(jìn)行受力分析,認(rèn)識(shí)平衡力的概念;
③會(huì)用二力平衡的知識(shí)分析、解決水平和豎直方向上的簡(jiǎn)單平衡問(wèn)題。
【過(guò)程與方法】
①經(jīng)歷探究二力平衡條件的過(guò)程,培養(yǎng)分析、歸納的能力;
②通過(guò)分析與討論生活中的平衡問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
【情感態(tài)度和價(jià)值觀】
①在探究“二力平衡條件”中領(lǐng)略物理的簡(jiǎn)捷之美,獲得成功的喜悅;
②通過(guò)分析生活中平衡的物體受力情況,培養(yǎng)關(guān)注科技的意識(shí); 重點(diǎn)難點(diǎn)
二力平衡條件是本節(jié)的重點(diǎn),是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出的,具有應(yīng)用的廣泛性和后繼學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性;而學(xué)生剛剛接觸到力,對(duì)實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力分析,學(xué)生感到比較生疏,因此應(yīng)用二力平衡的條件解決實(shí)際問(wèn)題就成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。教法分析
為突破本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn),我在教學(xué)中采用情境引入、引導(dǎo)探究、指導(dǎo)討論、演示突破的方法為學(xué)生搭建支架,學(xué)生主要以觀察現(xiàn)象、親歷實(shí)驗(yàn)探究、組間協(xié)作、討論歸納等方式來(lái)獲取新知識(shí)。教學(xué)資源
教師:多媒體課件、示教板、彈簧測(cè)力計(jì)
學(xué)生:兩端帶有定滑輪的木板、帶孔的硬紙板、細(xì)線、鉤碼 教學(xué)過(guò)程分析
依據(jù)教學(xué)目標(biāo),我把本節(jié)課設(shè)計(jì)為以下六個(gè)環(huán)節(jié):
環(huán)節(jié)一: 圖片引入
從學(xué)生感興趣的真實(shí)情景出發(fā),激疑生趣,引發(fā)學(xué)生思考,很直接的引出平衡的概念。
環(huán)節(jié)二:觀現(xiàn)象、究本質(zhì)→認(rèn)識(shí)平衡與平衡力
學(xué)生憑借已有的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合對(duì)周?chē)矬w的觀察,列舉出他們認(rèn)為平衡的物體,例如:桌面上的物理書(shū),懸掛的燈管等,進(jìn)而得出靜止的物體是平衡狀態(tài)。這是學(xué)生看到的表面現(xiàn)象,究其本質(zhì)是什么呢?老師立刻提出問(wèn)題,要求學(xué)生對(duì)他們所列舉的幾個(gè)物體進(jìn)行受力分析,對(duì)平衡物體的受力有個(gè)全面地認(rèn)識(shí),進(jìn)一步指出一個(gè)物體如果只受兩個(gè)力的作用而平衡叫二力平衡,既澄清了概念,又明確了本節(jié)課的主要任務(wù)。
環(huán)節(jié)三:師生合作、解讀探究
在這一環(huán)節(jié)里我設(shè)計(jì)了以下三個(gè)活動(dòng):
活動(dòng)一:學(xué)生探究二力平衡條件
[猜一猜] 引導(dǎo)學(xué)生從力的三要素方面考慮,猜想二力平衡的條件。
[議一議] 在猜想的基礎(chǔ)上,以小組討論的方式,結(jié)合老師提供的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并說(shuō)明合理的實(shí)驗(yàn)步驟;
[做一做]在老師的指導(dǎo)下,參照老師提供的實(shí)驗(yàn)探究卡,分組合作實(shí)驗(yàn),探究二力平衡的條件。
具體做法:讓學(xué)生按照投影上的步驟去操作,根據(jù)學(xué)生觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行填空。然后讓學(xué)生總結(jié)二力平衡的條件。得出兩個(gè)力的大小、方向關(guān)系和同一物體、同一直線以及合力。
活動(dòng)二:對(duì)比演示、觀察歸納
◇ 與學(xué)生實(shí)驗(yàn)對(duì)比,老師對(duì)硬紙板施加大小相等、方向相反、不在同一直線上的兩個(gè)力,學(xué)生觀察硬紙板的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),進(jìn)一步體會(huì)同一直線的深刻含義。
◇ 硬紙板處于平衡狀態(tài),用剪刀將硬紙板一剪兩半,鉤碼和半張硬紙板會(huì)向兩側(cè)掉下,說(shuō)明兩個(gè)力必須作用在同一物體上。
學(xué)生通過(guò)討論、補(bǔ)充的方式完整得出二力平衡條件:一個(gè)物體、同一直線、大小相等、方向相反。
活動(dòng)三:深入探究、完善概念
◇ 靜止的物體受平衡力,受平衡力的物體一定靜止嗎?老師演示鉤瑪在拉力和重力作用下,做勻速直線運(yùn)動(dòng),學(xué)生通過(guò)觀察,深信不疑的得出:受平衡力作用的物體也可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);學(xué)生熟悉的廂式電梯中間的運(yùn)行過(guò)程就是勻速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)結(jié)合生活,學(xué)生清楚了平衡狀態(tài),不僅局限于靜止,也有勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不但完善了平衡狀態(tài)的概念,更清晰了平衡狀態(tài)與平衡力的關(guān)系,為學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系作了很好的鋪墊。
環(huán)節(jié)四:應(yīng)用遷移→鞏固提高
為使學(xué)生學(xué)到的知識(shí)具有穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)正遷移,我設(shè)計(jì)了三個(gè)梯度的討論問(wèn)題,檢測(cè)不同層次學(xué)生達(dá)標(biāo)情況,面向全體,激勵(lì)內(nèi)化。
【議一議1】:為什么將物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就表示物體所受重力?
既學(xué)習(xí)了豎直方向的受力分析,又實(shí)現(xiàn)了測(cè)量物體重力方法上的逆向遷移;
【議一議2】播放視頻
起重機(jī)豎直勻速吊起重2×104N的貨物,在空中水平勻速移動(dòng)3m,又豎直勻在這三個(gè)階段,起重機(jī)的拉力大小關(guān)系:
注重方法教學(xué),指導(dǎo)思維過(guò)程,發(fā)展學(xué)生思維能力。
【議一議3】利用二力平衡知識(shí),請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,測(cè)一下物理課本沿水平桌面移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小;目的:應(yīng)用知識(shí)、遷移能力 總結(jié)反思,拓展升華
以解決雜技椅子頂為話題,總結(jié)出平衡狀態(tài)的物體→受到平衡力→二力平衡條件,又結(jié)合圖片,利用平衡知識(shí)解釋生活中其他的平衡問(wèn)題,拓展學(xué)生的思維,提高應(yīng)用意識(shí)。
環(huán)節(jié)六:巧布作業(yè),動(dòng)手動(dòng)腦
作業(yè)的布置從學(xué)生實(shí)際出發(fā),分層布置,學(xué)生既動(dòng)手,又動(dòng)腦,不但鞏固新知,而且體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值。
總之,這節(jié)課學(xué)生從已有認(rèn)知出發(fā),以觀察平衡現(xiàn)象為切入,經(jīng)歷探究、分析、歸納等一系列思維活動(dòng)和動(dòng)手活動(dòng),不但學(xué)到了知識(shí),發(fā)展了能力,而且提升了情感。
以上是對(duì)這節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的闡述,謝謝各位!
第二篇:7.3 力的平衡教案
第三節(jié) 力的平衡
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.知道什么是二力平衡及二力平衡的條件.2.知道物體在平衡力作用下將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).3.能判斷物體是否處于平衡狀態(tài),并能分析哪兩個(gè)力是一對(duì)平衡力.二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)組織學(xué)生討論并對(duì)物體進(jìn)行受力分析,理解二力平衡的概念.2.通過(guò)組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究得出二力平衡的條件.三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是,尊重自然規(guī)律的態(tài)度.
2.引導(dǎo)學(xué)生積極參與二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生善于與他人合作的精神.
【教學(xué)重點(diǎn)】
二力平衡的條件及應(yīng)用.【教學(xué)難點(diǎn)】
會(huì)應(yīng)用二力平衡的知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題. 【教具準(zhǔn)備】
小車(chē)、帶滑輪支架的長(zhǎng)木板、玻璃板、細(xì)線、鉤碼(若干個(gè))、多媒體課件等.【教學(xué)課時(shí)】 1課時(shí)
【鞏固復(fù)習(xí)】
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針對(duì)性地挑選部分難題講解),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.【新課引入】
教師利用多媒體展示課本圖7-18僵持的“人象大戰(zhàn)”圖片,要知道這是為什么?下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)第三節(jié)“力的平衡”.【課堂導(dǎo)學(xué)】 【指導(dǎo)預(yù)習(xí)】
閱讀課本P135-P139頁(yè)的文字內(nèi)容和插圖,在基本概念、定義、規(guī)定及規(guī)律上,用紅筆做上記號(hào),并完成學(xué)案中“課前預(yù)習(xí)”部分.各小組交流討論,提出預(yù)習(xí)疑問(wèn).【交流展示】
1.學(xué)生代表舉手發(fā)言,報(bào)告“課前預(yù)習(xí)”答案,教師評(píng)價(jià)訂正.2.學(xué)生質(zhì)疑,教師指導(dǎo)釋疑.【拓展探究】 知識(shí)點(diǎn)1二力平衡
小組討論交流,回答下列問(wèn)題: 師1.舉例說(shuō)明什么是平衡狀態(tài)?
生:1.如桌面上靜止的書(shū),天花板上的電燈,平直公路上勻速行駛的汽車(chē),書(shū)和電燈在豎直方向上受到兩個(gè)力的作用保持靜止?fàn)顟B(tài),汽車(chē)在水平方向上受牽引力和阻力作用保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們把物體如果在兩個(gè)力的作用下,能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就說(shuō)該物體處于平衡狀態(tài),上述中的書(shū)、電燈、汽車(chē)處于平衡狀態(tài).師2.什么是平衡力?舉例說(shuō)明.生:2.物體在兩個(gè)力(或幾個(gè)力)作用下,保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這兩個(gè)力(或幾個(gè)力)互稱(chēng)為平衡力.師3.平衡力的作用效果如何?請(qǐng)指出課本圖7-19中運(yùn)動(dòng)員和圖7-20中杯子所受的一對(duì)平衡力?
生:3.一對(duì)平衡力方向相反,作用效果相互抵消,等效于不受力.運(yùn)動(dòng)員所受的一對(duì)平衡力是重力和空氣阻力,杯子所受的一對(duì)平衡力是重力和桌面的支持力.知識(shí)點(diǎn)2二力平衡的條件和應(yīng)用
一、教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和記錄數(shù)據(jù)表格.二、學(xué)生分組進(jìn)行合作探究實(shí)驗(yàn),注意觀察,并將相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)論填入所制表中,教師巡視指導(dǎo).1.在圖a(b)所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,兩個(gè)盤(pán)子里裝著質(zhì)量相同的砝碼.2.在“1”的基礎(chǔ)上將紙板(或卡片)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度.3.在右邊的盤(pán)子里再加一個(gè)砝碼,而左邊的盤(pán)子不增加砝碼.三、師生互動(dòng)、歸納、總結(jié)二力平衡條件:
作用在同一物體上的兩個(gè)力,如果大小相等、方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡,這兩個(gè)力稱(chēng)為一對(duì)平衡力.簡(jiǎn)記:(同體、等值、反向、共線).四、教師用多媒體展示:“平衡力與相互作用力區(qū)別”表格,引導(dǎo)學(xué)生交流討論,總結(jié)歸納.比較平衡力與相互作用力的區(qū)別
課堂小結(jié)
教師指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)本節(jié)課學(xué)到了什么?
1.平衡狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)情況:靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).平衡狀態(tài)下的受力情況:不受力或受力平衡.2.二力平衡條件(略)
3.平衡力與相互作用力的區(qū)別(見(jiàn)上表)課后作業(yè)
1.請(qǐng)同學(xué)們完成課本P138頁(yè)作業(yè)1、2、3.2.請(qǐng)同學(xué)們完成課時(shí)對(duì)應(yīng)訓(xùn)練.教材習(xí)題解答(P138)1.200 向西 支持力 2000 豎直向上 2.提示:受重力G和支持力FN 3.C
1.平衡狀態(tài):物體在兩個(gè)力(或幾個(gè)力)作用下,能保持的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);平衡力:處于平衡狀態(tài)的物體所受的兩個(gè)力(或幾個(gè)力)互稱(chēng)為平衡力.
2.二力平衡條件:作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一直線上(簡(jiǎn)記:同體、等值、反向、共線).3.平衡力與相互作用區(qū)別:①作用對(duì)象不同:平衡力作用在同一物體上,相互作用力作用在不同物體上;②力的性質(zhì)不同:平衡力不一定是同性質(zhì)的力,相互作用力一定是同一性質(zhì)的力;③力的存在情況不同:平衡力其中一個(gè)消失后,另一個(gè)力可能存在,相互作用力同時(shí)存在,同時(shí)消失.在本節(jié)課的教學(xué)中結(jié)合學(xué)生生活實(shí)例采用邊提問(wèn)、邊實(shí)驗(yàn)、邊討論、邊總結(jié)的方法,引導(dǎo)學(xué)生層次遞進(jìn),參與知識(shí)形成的全過(guò)程.在探究實(shí)驗(yàn)中通過(guò)有序的觀察、科學(xué)的記錄、分析,培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)、觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治龈爬芰Γ畬W(xué)生容易將平衡力和相互作用力混淆,在分析時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生分清受力物體和施力物體,以及力的方向,從而加以區(qū)分,對(duì)于二力平衡條件的應(yīng)用,通過(guò)學(xué)生對(duì)生活實(shí)際中實(shí)例的分析和訓(xùn)練總結(jié)出規(guī)律、發(fā)現(xiàn)其特點(diǎn),從而靈活運(yùn)用,真正掌握這部分知識(shí).
第三篇:八年級(jí)物理二力平衡教案
貴州省六盤(pán)水市水城縣坪寨中學(xué)物理教研室
二力平衡教案設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)、知識(shí)與技能:
1.知道什么是力的平衡,初步掌握二力平衡的條件.
2.會(huì)應(yīng)用二力平衡的知識(shí)分析、解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.
(二)、過(guò)程與方法:
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析綜合能力、判斷能力. 2.學(xué)會(huì)從分析一個(gè)物體上受幾個(gè)力到能知道這幾個(gè)力的平衡關(guān)系。
(三)、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
通過(guò)教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)的求知欲,使學(xué)生樂(lè)于了解日常生活中的物理道理。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
二力平衡的條件及應(yīng)用
三、教學(xué)過(guò)程
1.引入新課
問(wèn):牛頓第一定律的內(nèi)容是什么?
答:一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
問(wèn):物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),是否就一定不受力呢? 學(xué)生思考回答后教師舉例說(shuō)明。
貴州省六盤(pán)水市水城縣坪寨中學(xué)
教師:陶林
貴州省六盤(pán)水市水城縣坪寨中學(xué)物理教研室
例:放在桌上的書(shū)是靜止的,它受到重力和支持力.在平直馬路上勻速行駛的汽車(chē),受到牽引力和阻力.可見(jiàn),物體在受到外力作用時(shí),也可能處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
問(wèn):力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),幾個(gè)力作用在物體上,為什么沒(méi)有改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?
學(xué)生思考后回答教師并說(shuō)明:
這是因?yàn)樽饔迷谖矬w上的各個(gè)力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的效果互相平衡.也就是說(shuō)這幾個(gè)力互相平衡.
當(dāng)物體受到兩個(gè)力的作用時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也沒(méi)有發(fā)生變化時(shí),我們稱(chēng)該兩個(gè)力也為平衡力,此時(shí)就是我們說(shuō)的二力平衡。物體受兩個(gè)力作用保持平衡的情況最簡(jiǎn)單,我們先來(lái)研究這種情況。從而引入新課。
2.新課教學(xué)
[板書(shū)1]第二節(jié)、二力平衡
1.力的平衡:物體在受到幾個(gè)力作用時(shí),如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這幾個(gè)力互相平衡.物體處于平衡狀態(tài)!
物體的平衡狀態(tài):靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
問(wèn):物體受兩個(gè)力作用一定就能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎?舉例說(shuō)明.
答:不一定.如放在光滑斜面上的書(shū),要沿斜面向下滑.汽車(chē)或電梯起動(dòng)時(shí),速度越來(lái)越快.
物體受到的兩個(gè)力,要滿(mǎn)足什么條件才能平衡呢?我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究.
[板書(shū)2]
2.二力平衡的條件
貴州省六盤(pán)水市水城縣坪寨中學(xué)
教師:陶林
貴州省六盤(pán)水市水城縣坪寨中學(xué)物理教研室
[實(shí)驗(yàn)1]研究二力平衡的條件
將光滑木板放在水平桌面上,木塊放在木板上.(木板為45厘米×60厘米,板上安裝2個(gè)定滑輪,3個(gè)羊眼圈.木塊上安4個(gè)掛鉤.如圖1所示)在木塊掛鉤1、2上拴好細(xì)繩并跨過(guò)滑輪,繩下端各掛若干鉤碼如圖2所示.
研究對(duì)象:木塊.
受力分析:水平方向受到繩施加的兩個(gè)拉力.
觀察木塊在什么條件下靜止,什么條件下發(fā)生運(yùn)動(dòng).
提示:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了影響力作用效果的因素是力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn).
(1)二力大小不相等,左端掛1個(gè)鉤碼,右端掛2個(gè)鉤碼.放手后木塊由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng).
(2)二力大小相等.左、右兩端各掛1個(gè)鉤碼.放手后,木塊保持靜止.
問(wèn):是否只要兩個(gè)力大小相等,就可以互相平衡呢?
[實(shí)驗(yàn)2]如圖3所示,把兩根細(xì)繩的一端分別拴在木塊的掛鉤1、4上,另一端各穿過(guò)羊眼圈2、3后分別掛1個(gè)鉤碼.放手后,木塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).
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看來(lái)兩個(gè)力只是大小相等,方向不相反,是不能互相平衡的.如果兩個(gè)力大小相等,方向也相反,是否就可以平衡呢?
[實(shí)驗(yàn)3]裝置與圖3相同,將兩根細(xì)繩的一端分別拴在木塊掛鉤3、4上,另一端各穿過(guò)羊眼圈1、2后分別掛1個(gè)鉤碼.放手后,木塊由靜止發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).
小結(jié):作用在木塊上的兩個(gè)力要想互相平衡必須滿(mǎn)足三個(gè)條件:(1)大小相等,(2)方向相反,(3)在同一直線上.
請(qǐng)同學(xué)們自己做一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究二力平衡的條件.
[實(shí)驗(yàn)4]每個(gè)同學(xué)桌上有2個(gè)彈簧秤,一塊塑料板,板上有幾個(gè)洞.用兩個(gè)彈簧秤拉這塊塑料板,想一想怎樣拉才能使塑料板保持靜止不動(dòng)?
讓學(xué)生帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn):作用在塑料板上的兩個(gè)力必須滿(mǎn)足的條件是什么?才能讓塑料板處于平衡狀態(tài)。
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師巡視、指導(dǎo),用投影儀打出實(shí)驗(yàn)的投影片.
請(qǐng)一位同學(xué)歸納、總結(jié)一下要使塑料板保持靜止(處于平衡狀態(tài)),作用在塑料板上的兩個(gè)力必須滿(mǎn)足的條件是什么?
答:大小相等,方向相反,并且在同一直線上.
[板書(shū)3]作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡.
大量實(shí)驗(yàn)表明物體在二力作用下保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件也是這兩個(gè)力必須大小相等,方向相反,并且在同一直線上.
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請(qǐng)同學(xué)們用力的示意圖把塑料板上受到的兩個(gè)力畫(huà)出來(lái).
教師打出相應(yīng)的投影片.(可用復(fù)合片)
問(wèn):根據(jù)同一直線上二力合成的知識(shí),彼此平衡的兩個(gè)力的合力是多少?
答:彼此平衡的兩個(gè)力的合力為零.
[板書(shū)4]彼此平衡的兩個(gè)力的合力為零.
力的平衡在日常生活中有許多實(shí)際應(yīng)用,應(yīng)會(huì)根據(jù)平衡狀態(tài),找出平衡力;根據(jù)物體受力情況,判斷它是否處于平衡狀態(tài).
[板書(shū)5]3.二力平衡條件的應(yīng)用
例1.(1)吊在空中重5牛的電燈(如圖4),靜止不動(dòng)時(shí),電線對(duì)它的拉力是多大?
(定)研究對(duì)象:電燈.
(析)受力分析:重力、拉力.
(判)運(yùn)動(dòng)狀態(tài):靜止.
(找)兩個(gè)力的關(guān)系:互相平衡.(大小相等,方向相反,在同一直線上.)
結(jié)論:拉力是5牛,方向豎直向上.
請(qǐng)同學(xué)們分析下面的事例.
(2)放在桌上的書(shū).(重力、支持力)
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(3)勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員.(重力、阻力)
(4)平直馬路上勻速行駛的汽車(chē).(牽引力、阻力)
例2.汽車(chē)行駛時(shí)受到的牽引力為F,受到的阻力為F.
(1)當(dāng)F>f時(shí),汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)?
(2)當(dāng)F=f時(shí),汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)?
(3)當(dāng)F<f時(shí),汽車(chē)做什么樣的運(yùn)動(dòng)?
研究對(duì)象:汽車(chē).
受力分析:水平方向受牽引力F,阻力f.
兩個(gè)力的關(guān)系:F>f,兩個(gè)力不互相平衡,F(xiàn)合=F-f.
運(yùn)動(dòng)狀態(tài):不能處于平衡狀態(tài).
結(jié)論:汽車(chē)在F合作用下將做加速運(yùn)動(dòng).
當(dāng)F=f,F(xiàn)<f時(shí)汽車(chē)將做什么樣的運(yùn)動(dòng),請(qǐng)同學(xué)們分析.
例3.如圖5所示,物重6牛,彈簧秤向上拉示數(shù)為4牛,水平地面給物體的支持力是多大?
答:支持力是2牛.
(四)課堂小結(jié):讓學(xué)生談?wù)勛约涸谶@節(jié)課中的收獲。
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(五)布置作業(yè):課本第22頁(yè)練習(xí)1-4
(六)教法說(shuō)明
1.講述物理規(guī)律的課,一般分四步進(jìn)行:(1)觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題;(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究問(wèn)題;(3)分析、概括得出規(guī)律;(4)運(yùn)用規(guī)律分析解決問(wèn)題.
在教學(xué)中要重視科學(xué)、方法的教育,體現(xiàn)物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué).使學(xué)生懂得按照研究、解決科學(xué)問(wèn)題的過(guò)程,來(lái)認(rèn)識(shí)、處理問(wèn)題會(huì)更有效.
2.教法上采用邊提問(wèn),邊實(shí)驗(yàn),邊討論,邊總結(jié)的方法,引導(dǎo)學(xué)生參與知識(shí)形成的全過(guò)程.在教學(xué)中結(jié)合一個(gè)個(gè)新問(wèn)題的提出和解決,使學(xué)生領(lǐng)會(huì)提出問(wèn)題的思路,解決問(wèn)題的方法.通過(guò)有序地進(jìn)行觀察、分析的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,分析、概括能力?/p>
3.對(duì)傳統(tǒng)的二力平衡實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),使演示的現(xiàn)象更直觀、鮮明,便于從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象導(dǎo)出結(jié)論.為使更多的學(xué)生能看清現(xiàn)象,可在實(shí)驗(yàn)裝置后放一面與水平面成45度角的平面鏡.
注:教材選用人教版八年下冊(cè)義務(wù)教育教科書(shū)第八章第二節(jié)的內(nèi)容。
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第四篇:八年級(jí)物理二力平衡
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二力平衡 教案
武進(jìn)區(qū)三河口中學(xué)
徐琴
朱岳興
一、教學(xué)目標(biāo):
1、通過(guò)觀察分析,知道什么是二力平衡。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,知道二力平衡條件及物體在平衡力作用下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).3、在探究實(shí)驗(yàn)中,培養(yǎng)學(xué)生的交流、合作團(tuán)隊(duì)精神。
二、教學(xué)用具:
小卡片、細(xì)線、滑輪兩個(gè)、鐵架臺(tái)、鉤碼一盒、鉛筆、橡皮泥、水杯兩只、水、鹽水、彈簧測(cè)力計(jì)、密度計(jì).三、教學(xué)過(guò)程:
(一)、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
1、多媒體展示:扣人心弦的雜技表演。
2、演示實(shí)驗(yàn):鉛筆、小刀、和手指(三力平衡)。
師:為什么會(huì)這樣呢,通過(guò)今天這節(jié)課的學(xué)習(xí),相信大家就能找到答案了。
(二)、新課教學(xué)
看圖分析:停泊在海面上的航天測(cè)量船、勻速上升的潛水艇、吊在天花板上的電燈、緩緩降落的神州飛船回收艙。師:a、這些物體各處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?
b、他們分別受到哪些力的作用呢?
學(xué)生回答:
師:物體在幾個(gè)力的作用下處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)物體處于平衡狀態(tài),使物體處于平衡狀態(tài)的幾個(gè)力稱(chēng)作平衡力。師:以上這些物體的受力情況有什么特征?
學(xué)生回答:
師:當(dāng)物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),就稱(chēng)作二力平衡。
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[提出問(wèn)題]:二力平衡需要什么條件呢?請(qǐng)大家大膽的猜想。[學(xué)生猜想]:
師:哪位同學(xué)猜想的正確呢,請(qǐng)同學(xué)們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究驗(yàn)證。[實(shí)驗(yàn)探究一]:
學(xué)生實(shí)驗(yàn):探究二力平衡的條件(提示:大小、方向、作用點(diǎn)是決定力作用效果的三個(gè)要素。探究二力平衡的條件,可以從這三個(gè)要素來(lái)考慮。)
學(xué)生選擇器材,小組討論,制定實(shí)驗(yàn)方案,分工合作完成實(shí)驗(yàn),最后由學(xué)生報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
1)、使用在小卡片的兩個(gè)力方向相反、在一條直線上。當(dāng)兩個(gè)力的大小相等時(shí),卡片_________;當(dāng)兩個(gè)力的大小不等時(shí),卡片___________。(平衡/不平衡)
2)、使用在小卡片上的兩個(gè)力大小相等、在一條直線上。當(dāng)兩個(gè)力方向相反時(shí),卡片_________;當(dāng)兩個(gè)力方向相同時(shí),卡片__________。(平衡/不平衡)
3)、使作用在小卡片上的兩個(gè)力大小相等、方向相反。當(dāng)兩個(gè)力在一條直線上時(shí),卡片__________;當(dāng)兩個(gè)力不在一條直線上時(shí),卡片____________。(平衡/不平衡)
(學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),老師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行指導(dǎo)。)
[結(jié)論]:(學(xué)生歸納出)當(dāng)作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反,且作用在同一直線上時(shí),兩個(gè)力才能平衡。即二力平衡的條件:同體、等值、反向、共線,滿(mǎn)足條件的兩個(gè)力叫做一對(duì)平衡力。[實(shí)驗(yàn)探究二]:(學(xué)生實(shí)驗(yàn))
在彈簧測(cè)力計(jì)下方掛100g砝碼,讓彈簧測(cè)力計(jì)按下列要求運(yùn)動(dòng),觀察可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,分析受力情況。
1)、在豎直方向保持靜止;
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2)、在豎直方向勻速運(yùn)動(dòng); 3)、從靜止開(kāi)始突然向上運(yùn)動(dòng);
根據(jù)1)、2)兩種現(xiàn)象,可得出什么結(jié)論。學(xué)生回答:
結(jié)論:當(dāng)物體受到平衡力作用時(shí),能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)3)的現(xiàn)象,可看出什么?(為下一節(jié)作鋪墊)[應(yīng)用]:學(xué)生舉例二力平衡在生活中的應(yīng)用:
學(xué)生回答:[書(shū)本(重力、支持力);電扇(重力、拉力);老師手中的粉筆(重力、靜摩擦力)等等] [生活、物理、社會(huì)]:老師介紹重心與穩(wěn)度(讓學(xué)生了解雜技表演和不倒翁的現(xiàn)象)。[實(shí)驗(yàn)探究三]:
如何用一支鉛筆和橡皮泥,區(qū)分兩杯沒(méi)有標(biāo)簽的水和鹽水?動(dòng)手試一試,并說(shuō)明其中的道理。
(學(xué)生討論、設(shè)計(jì)、動(dòng)手制作并進(jìn)行實(shí)驗(yàn))教師引人密度計(jì)。
介紹密度計(jì):
構(gòu)造:玻璃管,一端裝有小鉛丸(使密度計(jì)可豎直在液體中)
原理:物體漂浮時(shí)
F浮=G物
(三)學(xué)生鞏固練習(xí):(四)學(xué)生總結(jié):
(五)布置作業(yè):小制作:制作潛水艇模型。
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第五篇:八年級(jí)物理 第六章第2、3節(jié)《力的合成》、《力的平衡》教案 滬科版
第六章第2、3節(jié)《力的合成》、《力的平衡》(滬科版)
基本要求:
1.認(rèn)識(shí)力的作用效果,知道力的合力與分力是從力的作用效果來(lái)定義的。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,獲得在同一直線上同方向與反方向上力的合成情況。
3.在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中要經(jīng)歷對(duì)圖表的分析獲得結(jié)論的過(guò)程,并能夠在交流討論中發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。
4.在關(guān)于力的合成的探究實(shí)驗(yàn)中,要經(jīng)歷從提出問(wèn)題與假設(shè),到驗(yàn)證假設(shè),到形成科學(xué)理論的過(guò)程。
5.認(rèn)識(shí)到在平衡力的作用下,物體能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。6.對(duì)處于平衡狀態(tài)的物體進(jìn)行受力分析,認(rèn)識(shí)平衡力的概念。
7.在探究實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生自己處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理中認(rèn)識(shí)二力平衡的條件,知道狀態(tài)變化的原因。
8.應(yīng)用二力平衡的知識(shí)分析、解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。
9.在討論與交流中感受到在力的平衡狀態(tài)下物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
重點(diǎn):同一直線上二力的合成法則;利用二力平衡的條件解決一些實(shí)際問(wèn)題。難點(diǎn):對(duì)二力平衡的理解。
基本內(nèi)容講解:
我們見(jiàn)過(guò)的物體都受到力的作用,而且很多物體往往同時(shí)受到幾個(gè)力的作用。例如,教室里的日光燈受重力和兩條繩索的拉力;課桌受重力、地面對(duì)它的支持力和書(shū)本向下壓的力。我們今天學(xué)習(xí)物體同時(shí)受幾個(gè)力的有關(guān)情況。1.力的合成、合力、分力
兩個(gè)小孩同時(shí)用力提起一桶水,一個(gè)大人用一個(gè)力就能提起來(lái),大人的一個(gè)力所產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)小孩的兩個(gè)力同時(shí)作用的效果相同。一個(gè)同學(xué)拉車(chē),另一個(gè)同學(xué)幫助他推車(chē),此時(shí)車(chē)受到推力和拉力,但是一個(gè)力氣大的同學(xué)一個(gè)人就可以拉著車(chē)前進(jìn)。力氣大的同學(xué)的一個(gè)拉力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)同學(xué)的拉力和推力同時(shí)作用的效果相同。
如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)力共同作用所產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的合力。
提水桶時(shí),大人的力叫做兩個(gè)小孩的力的合力。推車(chē)時(shí),力較大的同學(xué)的拉力叫做那兩個(gè)同學(xué)的推力和拉力的合力。
同樣道理,眾多船帆對(duì)大船產(chǎn)生的作用效果和發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)大船產(chǎn)生的作用效果相同,發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的推力就是許多船帆的推力的合力。船帆的推力就是發(fā)動(dòng)機(jī)的推力的分力。數(shù)只螞蟻對(duì)樹(shù)葉的作用效果與一只甲殼蟲(chóng)對(duì)樹(shù)葉的作用效果完全相同,甲殼蟲(chóng)的力是螞蟻力的合力,螞蟻的力是甲殼蟲(chóng)力的分力。2.同一直線上二力的合成
物體往往同時(shí)受幾個(gè)力作用。為了分析問(wèn)題簡(jiǎn)化起見(jiàn),用一個(gè)合力代替兩個(gè)力就能使問(wèn)題大大簡(jiǎn)化。那么,求兩個(gè)力的合力就有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。例如,兩個(gè)小孩提水桶的力分別是F1和F2,F(xiàn)1=50牛、F2=60牛,那么,這兩個(gè)力的合力應(yīng)該多大,向什么方向才能產(chǎn)生和F1、F2共同作用的相同效果呢?拉車(chē)時(shí),拉力F4和推力F3大小分別是100牛和120牛,那么用一個(gè)多大的拉力才能產(chǎn)生和F3、F4共同作用的相同效果呢?
求兩個(gè)力的合力叫力的合成。也就是說(shuō),求F1和F2的合力F,求F3和F4的合力F′都叫力的合成。
在初中階段,我們只學(xué)習(xí)力的合成的最簡(jiǎn)單的情況,即同一條直線上二力的合成。
(1)同一條直線上同方向的二力的合成
如圖所示,我們把大彈簧的下端固定在鐵架臺(tái)上,旁邊立一個(gè)刻度尺。現(xiàn)在,我們用一個(gè)彈簧秤拉著彈簧使其伸長(zhǎng),同時(shí)用另一個(gè)彈簧秤通過(guò)一根細(xì)繩也拉著彈簧使其伸長(zhǎng)。這時(shí)彈簧受到兩個(gè)向上的拉力F1和F2,它們的大小分別從兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)表示出來(lái)。讀出F1和F2的大小,并記錄彈簧伸長(zhǎng)到的位置。
現(xiàn)在,我們用一個(gè)力拉彈簧,使它伸長(zhǎng)到跟剛才相同的長(zhǎng)度,讀出這個(gè)拉力F多大?
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)F= F1+F2
通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,力F產(chǎn)生的效果跟力F1和F2共同作用的效果相同,所以F是F1和F2的合力 同一直線上,方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之和,方向跟這兩個(gè)力的方向相同。
(2)同一直線上方向相反的二力的合成
如上圖所示,我們將彈簧的上端固定在鐵架臺(tái)上,用一個(gè)彈簧秤向下拉彈簧,拉力為F1。用一根細(xì)繩拴在彈簧下端的鉤上,用彈簧秤通過(guò)細(xì)繩向上拉,拉力為F2,此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)。這時(shí)我們讀出拉力F1和F2的大小,并記錄彈簧伸長(zhǎng)到的位置。然后我們用一個(gè)力拉彈簧,使彈簧伸長(zhǎng)到同樣的位置,請(qǐng)同學(xué)讀出這個(gè)拉力F的大小。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)F= F1—F2
拉力F的作用效果跟拉力F1和F2共同作用的效果相同,所以力F是力F1和F2的合力。
實(shí)驗(yàn)告訴我們,同一直線上,方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之差,合力的方向跟較大的力方向相同。
3.力的平衡
牛頓第一定律告訴我們,物體在不受外力的時(shí)候總要保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).但是一切物體都受到力的作用,物體保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況也是普遍存在的.那么這二者之間有什么聯(lián)系呢?
教室內(nèi)的吊燈受到重力和拉力,吊燈保持靜止。放在地上的水桶受重力和地面對(duì)它的支持力,水桶靜止。課桌受到重力、書(shū)本對(duì)它向下壓的力和地面的支持力,課桌靜止。
物體受到力的作用,物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況也能見(jiàn)到。一列火車(chē)在一段平直的軌道上勻速行駛,火車(chē)受重力、支持力、水平向前的牽引力和向后的阻力。
物體在受到幾個(gè)力作用時(shí),如果物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這幾個(gè)力相互平衡。
根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn),我們可以從吊燈的靜止?fàn)顟B(tài)可知吊燈受到的重力和拉力相互平衡。
4.二力平衡的條件
物體受到兩個(gè)力的作用(或多個(gè)力的作用),如果能夠保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)物體處于平衡狀態(tài),使物體處于平衡狀態(tài)的兩個(gè)力(或多個(gè)力)叫做平衡力。二力平衡的情況最簡(jiǎn)單,我們先研究這種情況.當(dāng)我們做教材第110頁(yè)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究時(shí),我們會(huì)發(fā)現(xiàn):
當(dāng)兩個(gè)拉力大小不等時(shí),小車(chē)不能保持靜止。這兩個(gè)力不能平衡。
當(dāng)兩個(gè)力大小相等,力的方向互成角度時(shí),小車(chē)也不能保持靜止。這兩個(gè)力不能平衡。
當(dāng)兩個(gè)力大小相等、方向相反,互相平行時(shí),小車(chē)也不能保持靜止。這兩個(gè)力不能平衡。
可見(jiàn),兩個(gè)力的平衡必須滿(mǎn)足以下四個(gè)條件:兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上,大小相等、方向相反、作用在一條直線上。
根據(jù)同一條直線上力的合成的法則可知,當(dāng)兩個(gè)力彼此平衡時(shí),物體受到的合力是0。
5.二力平衡條件的應(yīng)用
二力平衡條件的應(yīng)用可以從兩方面去掌握.
(1)根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可以分析出作用在物體上的力的大小和方向。
例題:質(zhì)量是50千克的人站在水平地面上,畫(huà)出人受力的示意圖。
人受重力G和地面的支持力N。人處于靜止?fàn)顟B(tài),所以重力G和支持力N是平衡的.那么這兩個(gè)力一定滿(mǎn)足二力平衡的條件,即大小相等,方向相反,且在一條直線上。
根據(jù)人的質(zhì)量,計(jì)算出人的重力G。G=mg=50千克×9.8牛/千克=490牛頓。方向豎直向下。支持力N=490牛頓,方向豎直向上。(示意圖略)
再如我們利用彈簧秤測(cè)物體的重力以及利用彈簧秤測(cè)物體受到的摩擦力都是利用了二力平衡的知識(shí)。
(2)根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
物體不受力,應(yīng)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或保持靜止?fàn)顟B(tài).物體受一個(gè)力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,這是力產(chǎn)生的效果。物體受平衡力時(shí),應(yīng)保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止的物體受平衡力時(shí),仍然保持靜止;運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力時(shí),仍然保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。
例如,火車(chē)在平直的軌道上行駛。在豎直方向上重力和支持力平衡,如果牽引力大于阻力,火車(chē)將加速;如果牽引力小于阻力,火車(chē)將減速;牽引力和阻力相等時(shí),水平方向二力平衡,火車(chē)勻速直線前進(jìn)。
【典型例題】
例l.一輛小車(chē)重200N,放在光滑水平地面上,甲用50N水平力向東拉,乙用30N水平力向東推,求這輛小車(chē)在水平方向所受合力大小和方向。
分析:由于求的是水平方向合力,故車(chē)重不必考慮。兩位同學(xué)一拉、一推,屬兩個(gè)同方向的作用力,按同向力求合力。
解答:F合=F1+F2=50N+30N=80N。
答:合力大小等于80N,方向向東,與原力方向相同。
例2.一根電線下吊著一盞燈,下列各對(duì)力中是屬于二力平衡的是 [ ]
A.電線對(duì)燈的拉力和燈對(duì)電線的拉力.
B.燈的重力和燈對(duì)電線的拉力.
C.電線對(duì)燈的拉力和燈的重力.
D.電線對(duì)燈的拉力和燈對(duì)地球的吸引力.
分析:二力必須滿(mǎn)足同體、等值、反向、共線四個(gè)條件才能平衡,缺一不可.選項(xiàng)A中二力不共體,是一對(duì)相互作用力;B中二力不共體而且是同方向;D中二力也是一對(duì)相互作用力,不共體。
解答:C。
說(shuō)明:相互作用的一對(duì)力也滿(mǎn)足等值、反向、共線,但不作用在同一物體上.
例3.一個(gè)物體靜止在水平桌面上,下面哪種說(shuō)法正確?
[ ]
A.物體的重力壓在桌面上
B.物體的重力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力
C.物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力
D.物體的重力和它對(duì)桌面的壓力是一對(duì)平衡力
解答:物體的重力作用在物體上而不是作用在桌面上,所以A是錯(cuò)的。物體對(duì)桌面的壓力作用在桌面上,平衡力是作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,可見(jiàn)C、D兩個(gè)選項(xiàng)也是錯(cuò)的.物體的重力,和桌面對(duì)物體的支持力都作用在物體上,當(dāng)物體靜止時(shí),這兩個(gè)力大小相等、方向相反、并且在一條直線上,所以B是正確的.
例4.手提10牛頓重的書(shū)包,書(shū)包靜止時(shí)受到了幾個(gè)力的作用?分別指出每個(gè)力的施力物體和受力物體,并用圖示法表示書(shū)包的受力情況。
解答:書(shū)包靜止時(shí)受到了兩個(gè)力的作用,手的拉力F和書(shū)包的重力G,這兩個(gè)力是一對(duì)互相平衡的力.拉力的施力物體是手,重力的施力物體是地球,受力物體是書(shū)包.力的圖示如圖1所示。
例5.吊車(chē)吊著質(zhì)量2噸的集裝箱以0.2米/秒速度勻速上升,吊車(chē)要給集裝箱多大拉力?如果集裝箱變?yōu)橐?.1米/秒速度勻速下降,吊車(chē)要給集裝箱多大拉力?
分析:首先分析集裝箱的受力情況并畫(huà)出受力分析圖(圖2).集裝箱受到重力和吊車(chē)給它的拉力。
集裝箱做勻速直線運(yùn)動(dòng),是處于平衡狀態(tài)。它受到的兩個(gè)力應(yīng)該是彼此平衡。
根據(jù)質(zhì)量與重力的關(guān)系求出集裝箱受到的重力,再根據(jù)兩個(gè)平衡力的關(guān)系,求出拉力。
解答:已知:m=2噸=2000千克
求:F
解:G=m×9.8牛頓/千克 =2000千克×9.8牛頓/千克 =19600牛頓
F=G=19600牛頓
答:吊車(chē)給集裝箱的拉力大小是19600牛頓.
說(shuō)明:解題的過(guò)程中,沒(méi)有考慮集裝箱的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小,是因?yàn)檫@些條件跟解題沒(méi)有關(guān)系.只要確定物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也就是保持平衡狀態(tài),就能判定物體受到的兩個(gè)力彼此平衡。
生活中,往往會(huì)覺(jué)得向上拉一個(gè)物體需要用的力較大,向下放一個(gè)物體需要的力較?。@是涉及到其他問(wèn)題造成的感覺(jué).可讓學(xué)生自己實(shí)際做一次試驗(yàn),用手提著重物,懸空保持靜止,勻速向上提起來(lái),勻速地下落,體會(huì)一下用力的情況。如果可能,最好用一個(gè)彈簧秤吊著重物來(lái)做這個(gè)試驗(yàn)。
通常覺(jué)得向上提用力要大,實(shí)際上是從靜止改變?yōu)橄蛏线\(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(這個(gè)階段不是平衡狀態(tài)),拉力一定要比重力大.而從靜止改變?yōu)橄蛳逻\(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(這個(gè)階段也不是平衡狀態(tài)),拉力一定比重力小。如果是要保持勻速直線運(yùn)動(dòng),無(wú)論向上還是向下運(yùn)動(dòng),無(wú)論速度大還是小,需要的拉力是一樣大的.生活中沒(méi)有這么仔細(xì)地區(qū)分不同階段的不同感覺(jué),所以,有些“經(jīng)驗(yàn)”是不完全可靠的。
【模擬試題】(答題時(shí)間:50分鐘)一.填空題
1.一個(gè)力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟兩個(gè)力的共同作用效果______,這個(gè)力就叫做那兩個(gè)力的合力。
2.甲、乙兩人共同拉一輛車(chē),甲的拉力為600牛,乙的拉力為300牛,兩人用力方向都朝東。如果讓一個(gè)人來(lái)拉,作用效果與兩個(gè)人拉相同,那么這個(gè)人一定要用力______牛,方向______。
3.一輛汽車(chē)裝滿(mǎn)貨物的總質(zhì)量為5×10千克,在平直公路上由東向西行駛,汽車(chē)牽引力為8×10牛,汽車(chē)受到阻力為汽車(chē)總重力的0.1倍,則汽車(chē)在水平方向的合力大小為_(kāi)_____牛,方向向______。
4.同一直線上有三個(gè)力即5牛、7牛、12牛,則三個(gè)力合力最大為_(kāi)_____,最小為_(kāi)_____。5.一只茶杯靜止在桌面上,它在________的作用下保持______狀態(tài),我們就說(shuō)__________。
6.作用在________的兩個(gè)力,如果它們_______、________、____________,這兩個(gè)力就是__________的。
7.靜止在水平桌面上的一本書(shū),質(zhì)量為0.2千克,受到____力的作用,大小為_(kāi)___牛,33方向是_______,此力的施力物體是_______;同時(shí)書(shū)還受到____力的作用,大小是______牛,方向是_______,此力的施力物體是_______,這兩個(gè)力的關(guān)系是___________。8.起重機(jī)的鋼絲繩吊著貨物勻速上升,貨物受到____力和____力的作用,這兩個(gè)力的施力物體是______和______,這兩個(gè)力的關(guān)系是_______________.
9.起重機(jī)的鋼絲繩吊著5×10牛的重物,當(dāng)物體以0.5米/秒的速度勻速提升時(shí),鋼絲繩對(duì)重物的拉力是_____牛;當(dāng)物體以1米/秒的速度勻速下降時(shí),鋼絲繩對(duì)重物的拉力________5×10牛;當(dāng)物體以1.5米/秒的初速度加速提升時(shí),鋼絲繩對(duì)重物的拉力________5×10牛;當(dāng)物體以1.5米/秒的初速度減速提升時(shí),鋼絲繩對(duì)重物的拉力______5×10牛,當(dāng)物體靜止在半空中時(shí),鋼絲繩對(duì)重物的拉力________5×10牛(選填“大于”、“等于”或“小于”)。
10.如圖1所示,三個(gè)鉤碼的重力為1牛,用三根繩子連接懸掛著,那么a繩受到的拉力為_(kāi)____牛,b繩受到的拉力為_(kāi)____牛,c繩受到的拉力為_(kāi)____牛。
二.選擇題
1.地球同步衛(wèi)星,相對(duì)于地面是靜止的,因此衛(wèi)星[ ] A.不受任何力的作用;
C.受一對(duì)平衡力的作用;
B.受地球的吸引力; D.受力情況不清楚。
33332.如圖2所示,若懸繩A和彈簧秤B的重力不計(jì),下列各對(duì)力中屬于平衡力的是 [ ]
A.A對(duì)B的拉力與B對(duì)C的拉力; B.B對(duì)A的拉力與A對(duì)B的拉力; C.A對(duì)B的拉力與C對(duì)B的拉力;
D.B對(duì)C的拉力與C對(duì)B的拉力.
3.一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用,這兩個(gè)力的三個(gè)要素完全相同,那么這兩個(gè)力 [ ] A.一定不是平衡力; B.一定是平衡力;
C.可能是平衡力; D.條件不足,無(wú)法判斷. 4.下列說(shuō)法中正確的是 [ ] A.物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),一定只受兩個(gè)力作用; B.物體如果有外力作用,不可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)和靜止?fàn)顟B(tài);
C.兩個(gè)力作用在一條直線上,大小相等,方向相反,這兩個(gè)力一定是平衡的;
D.一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方向在不斷改變,它受到的力一定不平衡. 5.一只木箱,靜止放在水平地面上,下列說(shuō)法中正確的是
[ ] A.木箱所受的重力和木箱對(duì)地面的壓力為一對(duì)平衡力; B.木箱所受的重力和地面對(duì)木箱的支持力為一對(duì)平衡力; C.木箱對(duì)地面的壓力和地面對(duì)木箱的支持力為一對(duì)平衡力;
D.木箱所受的重力和木箱對(duì)地球的吸引力為一對(duì)平衡力.
6.跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中張開(kāi)降落傘后,跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下降,這是因?yàn)樘鴤氵\(yùn)動(dòng)員 [ ]
A.沒(méi)有受到力的作用;
B.受到的重力小于阻力;
C.受到的重力等于阻力; D.受到的重力大于阻力.
7.圖中作用在物體上的力屬于平衡力的是圖
[ ]
8.重80牛的物體放在水平桌面上,滑動(dòng)時(shí)受到的阻力是12牛,要使物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),所需的水平拉力是 [ ]
A.12牛; B.68牛;
C.80牛;
D.92牛。
9.三要素完全相同的兩個(gè)力,則它們的合力一定 [ ]
A.等于零; B.不等于零; C.缺少條件,無(wú)法判斷。
10.已知兩個(gè)力F1、F2的合力大小為12牛,方向向正南,而其中一個(gè)力的大小為15牛,方向向正北,則另一個(gè)力F2的大小、方向是 [ ] A.27牛,方向向南; B.27牛,方向向北;
C.3牛,方向向南;
D.3牛,方向向北。
11.如圖所示,加在同一物體上的兩個(gè)力F1、F2。F1=18牛,方向向右;F2=24牛,方向向左?,F(xiàn)加第三個(gè)力F3,使三個(gè)力的合力為零,則第三個(gè)力F3的大小和方向是 [ ]
A.6牛,方向向左;
C.42牛,方向向左;
B.6牛,方向向右; D.42牛,方向向右。
12.兩個(gè)作用在一條直線上的力F1、F2。當(dāng)F1=18牛、F2=8牛,它們的合力是 [ ] A.一定是26牛;
C.26牛或10牛;
B.一定是10牛; D.缺少條件,無(wú)法判斷。
13.兩個(gè)力作用在物體上,且作用在一直線上。一個(gè)力方向朝東,另一個(gè)力方向朝西,那么它們的合力方向一定是 [ ]
A.朝東; B.朝西;
C.缺少條件無(wú)法判斷。
14.如圖表示作用在同一直線上的兩個(gè)力,F(xiàn)1=6牛,F(xiàn)2=4牛,則它們的合力大小和方向是 [ ]
A.10牛,方向與F2方向相同; B.10牛,方向與F1方向相同; C.2牛,方向與F2方向相同;
D.2牛,方向與Fl方向相同。
15.馬拉車(chē)向前的力是900N,車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為650N,則車(chē)在水平方向上受到的合力大小是 [ ]
A.900N B.650N
C.1550N
D.250N 16.有關(guān)合力概念錯(cuò)誤的是 [ ] A.合力是從力作用效果上考慮的。B.合力的大小總比分力大。
C.合力的大小可以小于任何一個(gè)分力。
D.考慮合力時(shí)就不用再考慮各分力了。
17.物體在水平方向受到左、右兩個(gè)力作用,已知F1向右,大小35N,其合力向右,大小為20N,則另一個(gè)力F2的大小、方向是 [ ] A.15N,向右
C.15N,向左
B.55N,向右 D.55N,向左 18.兩人合力豎直向上抬起一個(gè)質(zhì)量為50kg的物體,設(shè)每人用力大小相等,則每個(gè)人至少要用力的大小是 [ ]
A.50kg B.25kg
C.490N
D.245N 19.放在水平桌面上的書(shū)所受力中,屬于平衡力的是 [ ] A.書(shū)對(duì)桌面的壓力與書(shū)所受的重力;
B.書(shū)對(duì)桌面的壓力與桌面對(duì)書(shū)的支持力;
C.書(shū)所受的重力與桌面對(duì)書(shū)的支持力;
D.書(shū)對(duì)桌面的壓力加上書(shū)的重力與桌面對(duì)書(shū)的支持力.
20.用49牛的水平力把質(zhì)量是1.5千克的木塊緊壓在豎直的墻上,這時(shí)木塊對(duì)墻的壓力是 [ ]
A.50.5牛; B.49牛; C.63.7牛; D.14.7牛.
21.一個(gè)物體受到均為30牛的一對(duì)平衡力作用而作勻速直線運(yùn)動(dòng),如果這對(duì)平衡力同時(shí)突然減小到20牛,則物體 [ ] A.速度減??; B.按減小后的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng);
C.仍按原來(lái)速度作勻速直線運(yùn)動(dòng); D.停止運(yùn)動(dòng).
三.作圖題
水平桌面上放著一個(gè)質(zhì)量為3千克的金屬球,球靜止不動(dòng),畫(huà)出金屬球的受力示意圖。四.說(shuō)理題
天花板上吊一盞電燈,當(dāng)電燈靜止時(shí),吊線為什么總是豎直的? 【試題答案】 一.填空題
1.相同 2.900牛,朝東 3.3.1×10,西
4.24牛,零 5.兩個(gè)力,靜止,這兩個(gè)力是平衡的6.同一物體上,大小相等,方向相反,作用在一條直線上,平衡 7.重,1.96,豎直向下,地球,支持,1.96,豎直向上,桌子,平衡力 38.重,拉,地球,鋼絲繩,平衡力 9.5×10,等于,大于,小于,等于,10.3,2,1 二.選擇題
1.B 2.C 3.A 4.D 5.B 6.C 7.D 8.A 9.B 10.A 11.B 12.C 13.C 14.D 15.D 16.B 17.C 18.D 19.C
三.作圖題
四.說(shuō)理題
當(dāng)電燈靜止時(shí),它處于平衡狀態(tài),這也一定是受到平衡力作用的結(jié)果。這一對(duì)平衡力是電燈的重力和電線的拉力,這兩個(gè)力一定是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,當(dāng)然一定要作用在一個(gè)物體上。重力的方向是豎直向下的,電線受到的拉力就是豎直向上的,所以吊線總是豎直的。20.B 21.C 3