1. 共点力作用下物体的平衡公开课教案

竞

教

教

案

教师姓名

课题名称

知识

与

能力

文洪亮

学科

物

理

上课时间

2015年11月

共点力作用下物体的平衡

1、知道共点力作用下物体的平衡状态的涵义，并能判断物体所处的状态是否为平衡状态。

2、掌握共点力作用下物体的平衡条件。

3、知道应用共点力作用下物体的平衡条件解决具体问题的一般思路。

教

学

过程

与

1、实验探究共点力作用下物体的平衡条件。

2、理论探究多个共点力作用下物体的平衡条件。

目

标

方法

情感

态度

1、通过相互协作完成实验，增强同学们的团队合作与协调能力。

价值观

2、感受平衡之美，享受探究之乐。

3、逐步树立严谨科学的实验态度。

教学重点

1、

物体在共点力作用下的平衡条件。

2、

利用平衡条件解决生活中的一些问题。

教学难点

1、实验探究共点力作用下物体的平衡条件。

2、解决平衡问题的几种常见方法

教学方法

讲授法，讨论法，实验法

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教

学

过

程

一、小游戏，观看图片，情趣导入（2分钟）

1、进行小游戏，自然导入。

师：上课。 生：起立！……老师好

师：同学们好！请坐。今天很荣幸和大家一起来探讨物体的平衡，为了表示对大家的欢迎，我带了个小礼物，一会哪位同学表现的最好，我就将它送给谁。 （将不倒翁摆到教室里面）

师：我们请离他最近的这位同学来试玩一下:试一试将它按倒。第一、用比较温柔的方式戳他一下；第二、用比较暴力的方式来打击他一下（学生嬉笑）…… 师：好的，谢谢这位寄温柔和暴力于一身的同学。打击过程中，使用了很温柔和很暴力的方式，就是不能将它推到。

师：这是我们儿时的玩具，他始终保持了身体的平衡，将平衡表现到了极致。其实，许多体育竞技中也需要保持平衡(如空中巴黎)，自然界也有很多平衡之美（如壮观的飞来石）。……（点击图片两张）

2、观看图片，引起兴趣。

3、认识本节课的重要性。

师：这些现象反映：平衡贯穿了生活的各个方面，平衡状态对我们的生活及其重要。那么，什么样的状态是平衡状态昵？怎么样才能保持平衡昵？带着这些问题，我们今天一起来学***衡---《共点力作用下物体的平衡》。请各位同学先看教材第四章第一节。 书：第一节 物体的平衡(--共点力作用下)

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二、新课教学。 1、看书3分钟。 2、认识共点力（2分钟）。 书：一、共点力

师：探讨平衡之前，我们先来回顾一下共点力。这几个物体受到几个力的作用？他们是共点力吗？第一个，三条绳的节点，他受到向下的？ 生：向下的重力G 师：向下的力是重力吗？不是得哦，应该是什么力？

生：弹力。

师：对，只是大小和重力相等，但不是重力哦。这三个力作用在同一点，这三个力共点力。

师：我们再看路边吊着的限速标牌的受力，受到重力和两个弹力

师：但他们没有作用于一点，这三个力是共点力吗? 生：是。

师：对，当力的延长线相交于一点，他们依旧是共点力，这就是共点力的两种情况（作用线相交于一点或者是力的延长线相交于一点）。在这几个共点力的作用下，这两个物体都处于平衡状态。

3、平衡状态认识：

（5分钟） 书：二、平衡状态

师：那么，什么样的状态才是平衡状态昵？我们首先找个代表来判断下面几种情况是否是平衡状态。 生：……（学生1个）

①

静止在粗糙斜面上的物体 ②

物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面加速下滑

4在平直公路上刹车的汽车

③

在平直公路上匀速行驶的汽车 ○师：这位同学很是不错，判断得很准确，感谢你。但是，我还想知道：你是根据教材上哪里判断的昵？请你传授大家一点秘诀，好吗？

生：教材上说：物体在共点力作用下，保持静止或做匀速直线运

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动，我们就说这个物体处于平衡状态。

师：这个同学看书很认真，同学要像他学习哦，请坐。我们一起来朗读一下这一句话。

物体，起…… 书：保持静止

匀速直线运动

师：同学们再思考一下:将粉笔头竖直上抛，它的最高点是不是平衡状态昵？

师：哪位爱思考的同学来给我们说一下。 生：…（学生2人）…

师：有一部分同学认为是，有部分同学认为不是，那么究竟是不是昵？我们先来分析平衡状态的定义。

师：保持静止和匀速直线运动，什么是保持？静止：速度一直为零；匀速直线:速度一直为V，速度没有发生变化，即速度改变量为0，则物体的加速度为0。

（书：a=0）

我再看最高点：瞬时速度为0，但没有保持速度一直为0？ 生：没有。

师：也就是说有a，所以说他不是平衡状态。并且也说明：保持静止不是瞬时速度为0 书：保持静止不是瞬时速度为0 师：保持静止和匀速直线(a=0)是平衡状态的表面现象，那么平衡状态的更本质原因是什么呢？他们的力学条件是怎么样的昵？我们一起来探索。 书：三、物体的平衡条件

4、共点力作用下物体的平衡条件探究

（1）二力平衡 书：1、二力平衡

师：我们首先来回顾初中已经学习过的《二力平衡》。放在桌面上的书、弹簧上小球、以及绳上挂着的电灯受到向下的？ 生：重力

师：受到向上的？ 生：弹力

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师：这两个力的大小？ 生：相等

师：方向 生：相反 师：作用在一条直线上，F合=0 （书：（1）大小相等，方向相反，一条直线 (2) F合=0）

师：二力平衡的条件是合力为0，那么三个力昵？我们通过实验来探究一下。 书：2、三力平衡

（2）三力平衡

猜想假设师：我们物理的研究很多时候是从猜想开始的，那么，同学们在二力平衡的基础上，猜想一下三力平衡的条件是什么样的昵？ 书：猜想: 生：…… 三个力的合力为0 书：猜想：F合=0 师：同学们猜想三个力的平衡条件依旧是合外力为0，那我们怎么来验证这样的猜想昵？ 书：实验设计

实验设计师：面对这个猜想，我们需要设计方案和进行实验,那我们的基础是什么呢？—二力平衡和力的合成，我们能否将三个力转化为两个力呢？我们可以自己设计实验，也可以用书上的实验。我们来进行分组设计和实验，我一会也加入到你们的小组中。

实验设计师：请一排、三排、五排的同学起立一下，听我的口令：向后转！请坐。前后两排的同学组成一个小组，相互帮助，共同来验证这个猜想。好了，开始操作。一会哪一组同学实实验设计

验做得最快最好，我们就将不倒翁送给哪个小组。……

学生分组实验，一起讨论……（走到学生中，指导）

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师：第。。组做的很好，其他组要加油哦。第。。组也做得不错…

师：还有两组没有做完，其他组都完成了。来，我们先请第1、3、5排的同学转过来，面向黑板。我们一起来看看实验结果，没有完成的，我们先听听其他组的情况，再分析自己在实验时的问题。我看第。。组做的不错，我们请第。。组把作图都大家展示一下，再给我们说说你们是怎么样操作的，从实验中得到什么样的结论。 生：……（学生1-2人）…

生：两个的力的合力和第三个力是等大、反向，作用在同一直线上的，合力为0。

师：对，很不错，等我们上课结束后，我们将不倒翁送给这个小组的同学。通过实验，验证了我们的猜想：两个力的合力和第三个力的大小相等，方向相反，作用在一条直线上，合外力为0。

（书：实验结论：a、两个力的合力和第三个力的等大，反向，一条直线上。 b、三力平衡条件：F合=0）

实验设计师：我们采用的思想方法：三力转化为二力。这个思想是没有问题的，但我发现：同学们实验的时候，都是用的教材上的实验方案，这一点上，老师还是很忧伤的。你们想一想，考试的实验题会和教材一模一样吗，一般情况下是不会的，所以希望同学们：实验的时候，要怀疑，要思考，要尝试自己设计实验，或者对实验有改进。任何一次科技进步总是从创新开始的，希望大家学会思考，学会分析。我们来分析一下同学们没有做出结果的原因或者是误差的原因，请这一组的同学来分析一下

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你们组可能的原因。

生：…… 师:……我们来总结一下，实验中出现的问题可能是：

1.测力计归零; 2.细线与纸面平行；

3.记清力的方向； 4.做力的图示

这些也是我们在实验特别要注意的地方。每组都有可能有不同的原因，我们这里就不一一分析了，各组下来后分析一下本组没有做成的原因，对实验有个更清楚的认识，并且思考能否自己设计一个思想方案。 （书：a、思想：三力---二力 b、误差：……）

（3）多力平衡 书：3、多力平衡

师：三个力的平衡时这样的，多个力的平衡又是怎么样的昵？从三力平衡转化为二力平衡的思想方法，我们可以将多力平衡不断合成，最终转化为二力平衡。而因为时间有限，我们无法再用实验来验证多力平衡，但我们可以将三力平衡的思想合力外推，将多力转化二力平衡后，合力依旧为0 师：我们在三力的基础上，可以判断：（1）物体在n个力的作用下处于平衡，那么前（n-1）个力的合力和第n三个力的大小相等，方向相反，作用在一条直线上 （2）F合=0 书：（1）前（n-1）个力的合力和第n三个力的等大，反向，作用在一条直线上 （2）F合=0 师：无论物体受到多少个力，只要物体处于平衡状态，所有力的合力都是0. 书：结论：平衡=====F合=0。

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师：我们再从平衡条件来判断竖直上抛的最高点是不是平衡状态昵。在最高点，物体只受到? 生：重力，

师：只受重力，所以物体合力不为0，物体不是平衡状态。

师：通过实验和推导，我们知道：只要物体处于平衡状态，所有力的合力都是0.我们采用的思想方法是：将多力平衡都转化为二力平衡，那我们试试用合成法来解决一些平衡问题，请看…

（书：平衡条件+直接合成法）

师：我们也请一位同学在黑板上来做。……（学生1人）…

6、课堂小结

师：这是我们解决平衡问题最基本的方法，我们下节课再来讨论更多的方法。在此，我们再一起来回顾一下这一节课我们学到了什么。 师：………，希望同学们都能掌握好。

书：五、课堂小结 师：最后，感谢同学们的配合，希望大家希望大家像这个不倒翁一样坚强，在学业上不断努力，不断进步，追求卓越，创造未来!好了，下课。

生：起立，老师再见！ 师：同学们再见！

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